biogás
CICYTEX estudia la viabilidad de un prototipo para el aprovechamiento energético de purines
El Centro de Investigaciones Científicas y Tecnológicas de Extremadura (CICYTEX) coordina un estudio para determinar la viabilidad de un nuevo equipo de tratamiento de residuos agroganaderos, principalmente purines, con el objetivo de aprovechar su potencial energético. Es un Prototipo Biodigestión, diseñado por una empresa de ingeniería especializada en energías renovables, en colaboración con un equipo de investigadores del Instituto de Investigaciones Agrarias Finca La Orden-Valdesequera (centro adscrito a CICYTEX).
Los purines son residuos orgánicos cuya procedencia es de origen ganadero. En las granjas de cerdo de carácter intensivo la cantidad de estos residuos que se genera cada día da lugar a un problema medioambiental muy importante. Así, para su validación el prototipo se ha instalado en una explotación porcina, situada en Alburquerque, representativa del sector ganadero en Extremadura. Está dedicada a la cría de cerdos ibéricos en régimen intensivo, genera purines de forma continua y además tiene un sistema de recepción de estos desechos adecuado a las necesidades del equipo planteado.
Planta piloto
CICYTEX ha aportado los datos de partida obtenidos en trabajos experimentales realizados en la planta piloto ubicada en la Finca La Orden y en el laboratorio de biogás de este centro de investigación. Los ensayos en planta piloto se han hecho con orujo de uva y purín de cerdo. En laboratorio han trabajado con purín de cerdo pero también con orujo de uva, sorgo ensilado y triticale ensilado.
En estos ensayos previos se detectaron ciertas limitaciones en cuanto a la instalación en sí misma que se han tratado de solventar con el diseño del nuevo prototipo. Fundamentalmente los cambios se han enfocado a perfeccionar el sistema de alimentación y a optimizar los resultados obtenidos del biogás generado.
Los datos muestran mejoras notables en el rendimiento de metano obtenido, con respecto a los ensayos teóricos. Esto se traduce en una mayor aportación de calor/electricidad en la propia explotación. Además, en las investigaciones llevadas a cabo en la explotación porcina se obtienen resultados en rendimiento de metano un 60% mayor cuando se trabaja con orujo de uva y purín de cerdo, en comparación con el uso de purín de cerdo únicamente.
Concluidas las pruebas de validación del Prototipo Biodigestión, se ha elaborado un informe de viabilidad técnica y económica, en el que se refleja que la mezcla orujo de uva y purín de cerdo constituye realmente una solución ventajosa para la explotación porcina, contrastando los valores teóricos con los reales obtenidos del testeo. Este informe ha sido un trabajo conjunto entre la empresa, investigadores de CICYTEX y personal de la explotación ganadera.
BIOGASNALIA, diseñada por la extremeña AGF, alcanza una producción de 1MWe durante una prueba de rendimiento
La planta de biogás de BIOGASNALIA lleva en funcionamiento desde septiembre de 2017. Durante todo este tiempo ha funcionado de forma continua sin incidentes aportando toda la energía que se consume en sus instalaciones, desarrollando su actividad en isla energética con fuentes renovables.
La planta de biogás puede producir más energía que la que consume su industria asociada. Por lo anterior, y de cara a evaluar la conversión de la planta de biogás en una planta de biometano debido al interés actual de disponer de gas renovable y explorar otro modelo de negocio más rentable, se ha realizado una prueba para evaluar la potencia máxima de la planta.
El resultado ha sido que la planta de biogás de BIOGASNALIA tiene una potencia de 1MW eléctrico equivalente, aunque su potencial máximo podría estar en 1,5-2MWeeq.
Se puede concluir afirmando que, definitivamente, el biogás es una actividad económica rentable. La prueba de rendimiento que se ha llevado a cabo debe contribuir a su demostración, habiendo convertido durante unas semanas a BIOGASNALIA, planta diseñada y operada por la empresa extremeña AGF, en una planta de 1 MW eléctrico equivalente.
BIOGASNALIA es parte del Grupo ECOALIA, que gestiona residuos en sus distintas instalaciones del Polígono Industrial de Villalonquéjar (Burgos). Hasta la fecha BIOGASNALIA generaba harina rica en proteína para alimentación animal procesando sangre. Este es un proceso térmico que requiere altos consumos de vapor, que, hasta la construcción de la planta de biogás, se abastecía con gas natural. Para ello se dispone de dos calderas de vapor, de una potencia combinada de unos 1.600 kWt.
La empresa extremeña AGF Procesos Biogás abrirá en La Lapa (Badajoz) una Micro Planta de Biogás (MPB)
Texto:
Francisco Guzmán
Director General de AGF PROCESOS BIOGAS S.L.
Dos años atrás AGF publicó un artículo en el ANUARIO ENERGÍA DE EXTREMADURA sobre el futuro del sector del biogás en España. Dos años después se puede afirmar que se ha avanzado mucho en el conocimiento del mercado y en nuevas fórmulas de negocio basadas en tres ejes: biometano como gas renovable, plantas de ciclo de nitrógeno y producción descentralizada de biogás.
En estos dos años, el desarrollo y crecimiento de AGF como empresa ha sido reseñable. La planta BIOGASNALIA en Burgos lleva ya casi dos años de operación estable y ha convertido a la industria en una isla energética sin consumir gas fósil ni electricidad. El gas generado no necesita ningún tratamiento de limpieza y es directamente alimentado a dos calderas de vapor saturado y un grupo electrógeno. Ha procesado casi 30.000 toneladas de residuos orgánicos sin ningún incidente reseñable sobre su operativa diaria. La satisfacción de su buen funcionamiento ha motivado el proyecto de ampliación en el que se está trabajando actualmente.
Gas renovable
Esta planta ha demostrado el potencial de la tecnología de AGF en términos de eficiencia, adaptabilidad y estabilidad. La planta produce el equivalente a 500kWe con 1.300 m3 útiles de volumen de reacción, siendo la media tradicional de volumen necesario para alcanzar esta producción superior a 5000 m3. Durante este periodo se ha producido un excedente de gas constante, ya que el consumo de las calderas es de unos 800kWt y el grupo electrógeno genera otros 120 kWe de media. El autoconsumo eléctrico de la planta se ha demostrado inferior al 7% de la producción eléctrica equivalente. Otro hecho destacable de la planta ha sido la demostración industrial de la producción de biohidrógeno en la planta, un proceso actualmente a la vanguardia de la I+D internacional y que AGF ya tiene probada su escalabilidad.
Simultáneamente AGF cerró el contrato de su segunda planta, la planta de BIOMETAGAS La Galera, en Tarragona. Este es un proyecto de gran importancia y repercusión. En muchos aspectos es un proyecto adelantado a su tiempo, del que hay que destacar la visión emprendedora de sus promotores. Es un proyecto que está abriendo el camino del biometano en España y que se está adaptando a las modificaciones actuales del mercado del gas renovable. Ante las excelentes perspectivas que día a día se abren para el gas de origen renovable está será por derecho la primera planta de biometano de España. La promotora está aún estudiando distintas posibilidades de salida del gas de la planta. Actualmente AGF ha terminado la fase de obra civil de la planta de biogás y se está avanzando en la instalación mecánica y eléctrica de la planta.
La producción de gas renovable exige llevar a cabo un proceso de enriquecimiento de biogás hasta biometano por separación del CO2. Es un proceso complejo por su limitado coste de inversión y de operación. Debido a que AGF dispone las capacidades de ingeniería suficientes para desarrollar esta tecnología y además se necesita reducir el coste de inversión de estas instalaciones para poder desarrollar el biometano sin prima; se ha conseguido el primer contrato de planta de enriquecimiento de AGF. Se tienen diseñados varios sistemas de enriquecimiento, siendo el sistema de absorción en agua sin reacción química el que se va a desarrollar inicialmente.
Bioengas
A nivel empresarial y financiero estos dos años han sido de especial movimiento tanto a nivel nacional como internacional. En España cabe destacar que el pasado mes de marzo ENAGAS ha constituido la sociedad BIOENGAS, cuyo objetivo es ser un actor destacado en el desarrollo del mercado del biometano en España mediante diferentes proyectos de biometano industrial con AGF PROCESOS BIOGAS SL como socio estratégico-tecnológico. Con el objetivo de fortalecer financieramente el desarrollo de nuevos proyectos, AGF propuso la participación de SUMA Capital en el proyecto de BIOENGAS y recientemente se ha anunciado el acuerdo alcanzado entre ambos para financiar el desarrollo de los proyectos.
AGF aportará su tecnología de biogás de alta eficiencia al desarrollo de proyectos de BIOENGAS. Este acuerdo abarca desde el diseño de las plantas de biogás hasta las plantas de enriquecimiento y compresión de biometano, pasando por otros elementos de la industria auxiliar del biogás. Además del aporte tecnológico, el modelo de negocio sobre el biometano desarrollado por AGF ha sido validado por ENAGAS en este acuerdo y será la base para el desarrollo de los proyectos. AGF ha aportado una selección de su cartera de proyectos potencialmente desarrollables con la participación de BIOENGAS. En la actualidad se están evaluando una docena de estos proyectos.
Planta de Ciclo de N
Desde el punto de vista de gestión de residuos, el biogás es un proceso que interviene principalmente en el ciclo del carbono -devolviendo el carbono orgánico a la atmósfera- pero que no interviene en el ciclo del N más allá de cambiar la forma de este. Por lo que no elimina el problema de gestión de los residuos asociados a su carga de N y a la limitación de vertido por hectárea más allá de la reducción de olor y la estabilización del material. Es probable que toda planta de biogás que gestione residuos necesitará una planta de tratamiento de nitrógeno asociado.
AGF ha desarrollado su propia tecnología de planta de Nitrificación – DesNitrificación (NDN) que permite intervenir en el ciclo del N. Mediante procesos bioquímicos óptimos se consiguen eliminaciones superiores al 85% del N de la fracción líquida del purín como ya ha demostrado la planta NDN que AGF dispone en la provincia de Burgos. La planta de La Galera dispone de una NDN y se está ultimando la construcción de la segunda en Tarragona para la producción de fertilizantes de alto valor añadido. Esta tecnología podría eliminar una de las limitaciones de crecimiento que tiene la cabaña ganadera intensiva española y abrir el mercado de los bio-fertilizantes naturales.
Mini Planta de Biogás (MPB) y la gestión distribuida
El tercer pilar de desarrollo es la producción de gas distribuida. La generación de pequeñas cantidades de residuos orgánicos supone la mayor parte de los residuos biodegradables disponibles y conllevan un grave problema de gestión, sobre todo si se busca un tratamiento óptimo. Consciente de esta problemática de gestión de residuos, AGF considera estratégico desarrollar una planta para la gestión descentralizada de residuos mediante plantas de baja potencia. Concentrar el residuo o valorizar un gran caudal de biogás son una tarea compleja y costosa, tanto logística como financieramente.
Existen muchos puntos donde es posible disponer de 1 tonelada diaria de materia orgánica, suponiendo un recurso que no se aprovecha, y siendo un residuo que actualmente no tienen un correcto tratamiento, o que provocan graves problemas medioambientales o sanitarios, como ocurre en países en desarrollo, en localidades pequeñas o en instalaciones singulares como hospitales o supermercados.
AGF PROCESOS BIOGAS SL ha decidido invertir en el primer modelo de Micro Planta de Biogás (MPB), que será instalada en los terrenos propiedad de AGF en La Lapa, Badajoz. Esta planta será una demostración técnica, logística y económica de la solución del biogás a pequeña escala. La planta permitirá también a AGF disponer de un módulo de investigación a nivel preindustrial, dando un salto en las capacidades de la empresa. La intención inicial es suministrar la alimentación a la planta con la colaboración de la Diputación de Badajoz, distintos ayuntamientos de la zona -principalmente el de La Lapa y Zafra- y empresas generadoras de residuos orgánicos.
Muchas empresas en Europa han intentado o intentan desarrollar una solución para el biogás a pequeña escala sin éxito comercial. AGF va a intentar tomar el relevo en este reto, desarrollando una planta que puede ser referente internacional en caso de demostrarse económicamente viable, y que posicione a un pequeño pueblo de Badajoz a la vanguardia de la gestión de residuos y la producción de gas renovable.
Gran parte de los avances alcanzados han sido posibles gracias al Centro Investigación y Desarrollo Aplicado de AGF (CIAD), ubicado en La Lapa, provincia de Badajoz. En este centro se está generando conocimiento de alto valor y probando y optimizando las tecnologías. Actualmente se está llevando a cabo un Plan de I+D 2018-2021 financiado por el Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades a través de Centro de Desarrollo Tecnológica Industrial CDTI.
AGF no se limita a los proyectos anteriores, sino que trabaja activamente en otros sectores industriales y especialmente como empresa proveedora de unidades de proceso prefabricadas, como el primer esterilizador de cadáveres de animales por método 1 asociado a planta de biogás.
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