calor y frío renovables-biomasa

7/27/2019 Calor y Fro Renovables-Biomasa

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Mapa Tecnolgico: Calor y Fro Renovables

Observatorio Tecnolgico de la Energa

jueves, 26 de enero de 2012

REA TECNOLGICA:

BIOMASA Y RESIDUOS


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Contenido

1. Descripcin tcnica .......................................................................................................... 4

1.1. Descripcin del sector de la biomasa ............................................................................... 5

1.2. Situacin de la biomasa .................................................................................................... 6

1.2.1. Situacin a nivel mundial ................................................................................................. 6

1.2.2. Situacin en la Unin Europea ......................................................................................... 7

1.2.3. Situacin en Espaa .......................................................................................................... 7

1.3. Materias primas................................................................................................................ 8

1.3.1. Pellets ............................................................................................................................... 8

1.3.1.1. Proceso de produccin de pellets .................................................................................... 9

1.3.1.2. Tipos de instalaciones con pellets .................................................................................. 10

1.3.1.3. Ventajas de los pellets .................................................................................................... 10

1.3.2. Briquetas ........................................................................................................................ 11

1.4. Gasificacin de residuos biomsicos .............................................................................. 12

1.4.1. Tecnologas de gasificacin ............................................................................................ 13

1.5. Calderas de condensacin de biomasa .......................................................................... 17

1.5.1. Calderas de pellets ......................................................................................................... 18

1.5.1.1. Comparativa econmica con otros combustibles .......................................................... 18

1.5.2. Calderas policombustibles.............................................................................................. 19

2. Biocombustibles ............................................................................................................. 20

2.1. Biodiesel ......................................................................................................................... 20

2.1.1. Descripcin general ........................................................................................................ 20

2.1.2. Situacin actual y evolucin ........................................................................................... 21

2.1.3. Materias primas.............................................................................................................. 22

2.1.4. Tecnologas de conversin ............................................................................................. 22

2.2. Bioetanol ........................................................................................................................ 23

2.2.1. Descripcin general ........................................................................................................ 23

2.2.2. Situacin actual y evolucin ........................................................................................... 23

2.2.3. Materias primas.............................................................................................................. 24


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3. Cogeneracin .................................................................................................................. 25

3.1. Trigeneracin con biomasa ............................................................................................ 26

4. Refrigeracin por absorcin ........................................................................................... 27

5. Plan Energas Renovables 2011-2020 ............................................................................. 28

6. Ventajas de la biomasa ................................................................................................... 287. Energa Solar y Biomasa ................................................................................................. 29

8. Residuos ......................................................................................................................... 31

9. Proyectos destacados ..................................................................................................... 32

9.1. Tecnologas de hibridacin Solar-Biomasa ..................................................................... 32

9.2. Planta de biomasa a escala comercial en Estados Unidos ............................................. 33

9.3. Proyecto Pelet in ......................................................................................................... 34

9.4. Proyectos de Norvento ................................................................................................... 35

9.5. Central trmica de trigeneracin con biomasa para LOreal ......................................... 36

9.6. Planta de biomasa por combustin de paja (Navarra) ................................................... 37

10. Referencias ..................................................................................................................... 40


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1. Descripcin tcnicaEntre las energas renovables destaca el uso de productos obtenidos a partir de materia org-nica para producir energa. Estos productos componen lo que se denomina biomasa, una

definicin que abarca un gran conjunto de materiales de diversos orgenes y concaractersticas muy diferentes.

Dentro de esta definicin se incluyen por ejemplo, los residuos de aprovechamientosforestales y cultivos agrcolas, residuos de podas de jardines, residuos de industriasagroforestales, cultivos con fines energticos, combustibles lquidos derivados de productosagrcolas, residuos de origen animal o humano, etc.

La biomasa es un vector energtico1 que puede ser bsico en nuestra sociedad a corto plazo,tanto desde el punto de vista energtico y ambiental, como para el desarrollo socioeconmicode las zonas rurales.

Actualmente, ms del 80% del abastecimiento energtico en Espaa proviene de energasfsiles, un 13% de energa nuclear, y alrededor del 6% de Energas Renovables.

Este 94% no renovable conlleva importantes implicaciones medioambientales y una fuerte

dependencia del abastecimiento exterior.

Las instalaciones de produccin energtica con biomasa se abastecen de una amplia gama debiocombustibles, desde astillas hasta cardos y paja, pasando por huesos de aceituna y cscarasde almendra.

La energa producida mediante biomasa puede utilizarse para calefaccin y produccin deagua caliente en el sector domstico, calor para procesos industriales y generacin deelectricidad.

Dentro de los principales biocombustibles slidos espaoles destacan los orujillos (de aceite yde uva), los huesos de aceituna, las cscaras de frutos secos (tanto agrcolas, almendra; como

forestales, pin) y por supuesto los residuos de nuestros montes y de las industrias forestales(desde cortezas hasta astillas, pasando por costeros y serrines).

La combustin de biomasa no contribuye al aumento del efecto invernadero porque elcarbono que se libera forma parte de la atmsfera actual (es el que absorben y liberancontinuamente las plantas durante su crecimiento) y no del subsuelo, capturado en pocasremotas, precisamente como el gas o el petrleo.

La energa que contiene la biomasa es energa solar almacenada a travs de la fotosntesis,proceso por el cual algunos organismos vivos, como las plantas, utilizan la energa solar paraconvertir los compuestos inorgnicos que asimilan (como el CO2) en compuestos orgnicos.

El uso de la biomasa como recurso energtico supone distintas ventajas medioambientalesentre las que figuran:

Disminucin de las emisiones de azufre y de partculas

Emisiones reducidas de contaminantes como CO, HC y NOX.

Ciclo neutro de CO2, sin contribucin al efecto invernadero.

Reduccin del mantenimiento y de peligros derivados del escape de gases txicos ycombustibles en las casas.

1Se denomina vector energtico a aquellas sustancias o dispositivos que almacenan energa, de tal manera que

sta pueda liberarse posteriormente de forma controlada. Se diferencian de las fuentes primarias de energa enque, a diferencia de stas, se trata de productos manufacturados, en los que previamente se ha invertido unacantidad de energa mayor para su elaboracin.


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Reduccin de riesgos de incendios forestales y de plagas de insectos.

Aprovechamiento de residuos agrcolas, evitando su quema en el terreno.

Posibilidad de utilizacin de tierras de barbecho con cultivos energticos.

Independencia de las fluctuaciones de los precios de los combustibles provenientes delexterior (no son combustibles importados).

Mejora socioeconmica de las reas rurales.

Todo lo anterior convierte a la biomasa en una de las fuentes potenciales de empleo en elfuturo.

1.1.Descripcin del sector de la biomasaLa Asociacin Espaola de Normalizacin y Certificacin2, define como biomasa todo materialde origen biolgico excluyendo aquellos que han sido englobados en formaciones geolgicassufriendo un proceso de mineralizacin3.

Entre estos ltimos estaran el carbn, el petrleo y el gas, cuya formacin y composicin hacemiles de aos no es comparable con lo que llamamos el balance neutro de la biomasa en las emisiones de dixido de carbono (CO2).

Dentro del sector biomasa se engloba toda materia orgnica susceptible de aprovechamientoenergtico. Esto implica que los recursos de biomasa provengan de fuentes muy diversas yheterogneas.

Adems, esta heterogeneidad, y las tecnologas disponibles o en desarrollo, permiten que losproductos energticos obtenidos puedan sustituir a cualquier energa convencional, ya sea uncombustible slido, lquido o gaseoso, tanto en usos trmicos como en usos elctricos.

De acuerdo con su procedencia podemos establecer los siguientes subsectores:

Forestal: sector productor de biomasa generada en tratamientos y aprovechamientosde las masas vegetales. Vinculado directamente con el sector forestal y sus actividadesen los montes.

Agrcolas: Sector productor de biomasa generada en las labores de cultivos agrcolas,leosos y herbceos, tanto en las labores de poda de rboles como en la cosecha yactividades de recogida de productos finales. Vinculado directamente con el sectoragrcola y sus actividades.

Industrial forestal y agrcola: Sector productor de biomasa a partir de los productos,subproductos y residuos generados en las actividades industriales forestales yagrcolas. Vinculado directamente con los sectores industriales mencionados. Tambin

puede considerarse en este apartado la biomasa de parte de la madera recuperada.Cultivos energticos: Sector productor de biomasa a partir de cultivos y/oaprovechamientos (rbol completo) de especies vegetales destinados especficamentea la produccin para uso energtico. Vinculado tanto con el sector forestal como con elsector agrcola.

Los productos obtenidos pueden utilizarse tanto para usos trmicos como para usos elctricos.

Por ello, podemos realizar una segunda clasificacin segn su aplicacin:

2Aenor. www.aenor.es

3Plan de energas renovables 2011-2020. IDAE


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Biomasa Trmica:

Aplicaciones tecnolgicas empleadas para al suministro de calor para calefaccin, produccinde ACS y/o procesos industriales. Se divide en aplicaciones para edificios y otros y aplicacionespara procesos industriales. Los tipos de biomasa ms comunes en los usos trmicos procedende las industrias agrcolas (huesos de aceitunas y cscaras de frutos secos), de las industriasforestales (astillas, virutas,) y de actividades silvcolas y de cultivos leosos (podas, leas,).

Estos materiales se pueden transformar en pelets y briquetas, astillas molturadas ycompactadas que facilitan su transporte, almacenamiento y manipulacin.

Biomasa Elctrica:

Aplicaciones para generacin de energa elctrica tanto de forma exclusiva como mediantesistemas de cogeneracin o sistemas de co-combustin.

1.2.Situacin de la biomasa1.2.1. Situacin a nivel mundial

Segn datos del Fondo de las Naciones Unidas para la Alimentacin y la Agricultura (FAO),algunos pases pobres obtienen el 90% de su energa de la lea y otros biocombustibles.

Esta fuente de energa supone un tercio del consumo energtico en frica, Asia yLatinoamrica siendo la principal fuente de energa en los hogares de 2.000 millones depersonas.

El inconveniente de la biomasa es su falta de desarrollo tecnolgico y de eficiencia energtica,situndose fuera de una planificacin sostenible de su aprovechamiento, lo que conlleva ladeforestacin de grandes reas que supone un grave impacto ambiental asociado.

Ms del 10 % (1,5 Gha) de la superficie mundial se utiliza actualmente para cultivos y un 25%(3,54 Gha) para pastos de ganadera y otras producciones animales. Anualmente, alrededor de7 u 8 Mha forestales se convierten en agrcolas.

Un mayor desarrollo de la tecnologa y una adecuada planificacin del aprovechamiento de labiomasa, supondra un impulso para el mercado internacional de biomasa, mejorasambientales y el desarrollo rural de zonas degradadas.

Las previsiones establecidas por el Panel lntergubernamental sobre Cambio Climticoestablecen que antes de 2100 la cuota de participacin de la biomasa en la produccinmundial de energa debera estar entre el 25 y el 46%.

En el ao 2006, la contribucin de la biomasa (incluyendo usos tradicionales no eficientes) anivel mundial alcanzaba los 1.186 Mtep de energa primaria, lo que supona un 10,1 % del totalmundial. Si descontamos la biomasa mediante usos tradicionales, la contribucin de todas lasenergas renovables a nivel mundial baja significativamente, situndose alrededor del 7 % delconsumo de energa primaria mundial.

La AIE establece la siguiente divisin por aplicaciones:

Usos tradicionales (calefaccin y cocina): 724 Mtep

Usos modernos: 462 Mtep, divididos en:

Biocarburantes: 24,4 Mtep.


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Calor utilizado directamente: 293 Mtep (188,6 Mtep industriales y 104,4Mtep en edificios).Electricidad y redes de calefaccin: 80,7 Mtep (239 TWh).Prdidas: 63,9 Mtep.

De los 239 TWh elctricos generados con biomasa en 2006, la AIE indica que

aproximadamente el 44,4 % correspondan a plantas de generacin elctrica exclusiva con unrendimiento medio del 20 %. El resto eran plantas de cogeneracin con uso de la energatrmica tanto en la industria como en redes de calefaccin centralizada.

Cabe sealar que en general las estadsticas de biomasa son poco fiables dada laheterogeneidad de aplicaciones y su dispersin; no slo en Espaa sino en el resto de pasestambin.

1.2.2. Situacin en la Unin EuropeaEn la Unin Europea, cinco pases aportan el 56,7 % de la energa primaria producida conbiomasa, Francia, Suecia, Alemania, Finlandia y Polonia. Los principales consumidores debiomasa (consumo per cpita) son los pases nrdicos y blticos, junto con Austria, yencabezados por Finlandia.

Merece la pena destacar que las aplicaciones para calefaccin y ACS abastecidas con pelets sonuna prctica habitual en muchos pases europeos. En algunos de ellos, el crecimiento en lainstalacin de calderas de biomasa ha sido muy significativo desde el ao 2004.

En Austria, por ejemplo, se pas de 28.000 instalaciones con potencias inferiores a 100 kW en2004, a 47.000 en 2006.

Todos estos desarrollos junto con la creciente produccin de pelets han dado lugar a unmercado europeo de biomasa; en el que los pases con excedente de produccin de este tipode biomasa abastecen a los pases consumidores de pelets.

Por otro lado, la produccin elctrica con biomasa se sita en torno a los 60 TWh en la Europade los 27, lo que supone alrededor del 2% de la produccin de elctrica europea.

1.2.3. Situacin en EspaaEn Espaa, al igual que en gran parte de los pases desarrollados, se sustituy la mayora de losconsumos basados en biomasa, primero por carbn a finales del siglo XIX y luego porcombustibles derivados del petrleo o aplicaciones elctricas durante el siglo XX.

De hecho este consumo qued relegado a algunos sectores directamente relacionados con labiomasa, como el sector forestal y en algunos casos el agroalimentario o las cermicas. A partede estos sectores, el mayor consumo de biomasa se centr en los sistemas tradicionales decalefaccin, produccin de ACS y cocina, como las chimeneas o estufas de lea.La mayor parte de la biomasa proviene del sector forestal, que ha sido utilizadatradicionalmente en el sector domstico mediante sistemas poco eficientes (uso de leas),pero tambin las calderas de industrias forestales.En el siguiente grfico podemos comprobar la gran contribucin en el consumo de biomasa delos usos domsticos tradicionales se establece la alta participacin de las industrias forestales(en torno al 40 %) y de los subproductos de la produccin de aceite y frutos secos (8%).


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Figura: Grfico que representa la contribucin del consumo de biomasa a los diversos sectores

Fuente: IDAE

El perodo comprendido entre los aos 2005 y 2009, ha supuesto en Espaa una poca detransicin y de sentar las bases para impulsar el despegue del sector de la biomasa. Sinembargo, en este perodo han sido mayores las expectativas de desarrollo que los resultadosalcanzados.

Las plantas de produccin elctrica que existen en Espaa son escasas y la mayor parte de lapotencia instalada procede de instalaciones de industrias que tienen asegurado el combustiblecon su propia produccin. Por ejemplo, la industria papelera y las industrias forestales yagroalimentarias.

1.3.Materias primasLa mayora de las desventajas que tiene el uso de la biomasa como combustible se deben a subaja densidad fsica y energtica. Por eso es tan importante el proceso de densificacin.

La densificacin de la biomasa se puede definir como su compresin o compactacin, paradisminuir los espacios vacos entre las partculas y dentro de las partculas.

Los productos compactados con un dimetro de menos de 30 mm son consideradosconvencionalmente pellets y con dimetros mayores, briquetas. Los productos compactadosno aglutinados son conocidos por bultos o pacas.

1.3.1. PelletsLos pellets4 son pequeos cilindros de serrn comprimido, proveniente de astillas de madera yserrn seco. Su humedad es muy baja. Necesitan muy poco espacio de almacenamiento. Paraproducir la misma cantidad de calor, 2 kg de pellets equivalen a 1 litro de gasoil.La calefaccin con pellet colabora en la reduccin de gases de efecto invernadero en laatmsfera.

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http://www.fabersolar.com/index_archivos/Page1160.htm


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Figura: Imagen de pellets usados para biomasa

Fuente: http://placas-solares.webnode.es

La produccin de pellets supone la reduccin de los residuos de madera al tamao del aserrn,y luego se secan aproximadamente al 12% de contenido de humedad antes de su extrusin enmolinos agrcolas especialmente adaptados para formar cilindros de unos 6 a 18 mm dedimetro y de 15 a 30 mm de largo, con una densidad del orden de 950 a 1 300 Kg/m 3.

El secado de la materia antes de su extrusin se suele realizar en secadoras de tambores

giratorios, caldeadas por un 15 a 20% de la produccin de bolas de la planta.

1.3.1.1. Proceso de produccin de pelletsEs un proceso sencillo en el que la nica materia prima es el serrn de connfera. No se aadeningn tipo de aditivo ni aglomerante al serrn.

La produccin de los pellets se lleva a cabo en las siguientes etapas:

Figura: diagrama con las etapas del proceso de produccin de pellets. Se describe a continuacin este proceso.

Fuente: Instituto para la Diversificacin y Ahorro Energtico

Secado:

El serrn hmedo se introduce en el secadero por medio de una banda porosa sinfn. El aire

caliente se hace circular a travs de esta banda y el serrn se va secando. Al final de la bandaporosa hay un aspirador que absorbe el serrn con una humedad inferior al 10% y deja pasar elque contenga una humedad superior. El serrn absorbido pasa a la siguiente fase y el serrnhmedo sigue en circulacin en la banda porosa hasta que su humedad es inferior al 10%.

Granulado:

El serrn seco pasa al molino donde se homogeniza el grano del serrn, consiguiendo as unserrn con un tamao de grano uniforme.

Compactado:

El serrn se introduce en una matriz perforada y gracias a la accin de unos rodillos es obligado

a pasar por unos agujeros de 6 mm de dimetro. Gracias a la presin ejercida por los rodillos ya la lignina contenida, se obtienen cilindros de serrn prensado (pellets). La temperatura del


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serrn triturado aumenta en la mquina pelletizadora y la lignina se derrite y aglutina el pelletcuando se enfra. De ah que el pellet no presenta dureza hasta una vez enfriado.

Enfriado:

Despus de la compresin, la temperatura de los pellets es alta (cercana a los 90 C). Elenfriado estabiliza los pellets y endurece la lignina. A partir de ah los pellets adquieren gran

consistencia.

Tamizado:

El polvo de la materia prima es separado y devuelto al proceso de pelletizado.

Empaquetado:

Si el pellet va a ser distribuido a granel, simplemente hay que almacenarlo en un lugaradecuado.

1.3.1.2. Tipos de instalaciones con pelletsUsando este combustible se pueden calentar viviendas, naves industriales, invernaderos,hoteles etc., con equipos generadores de calor con eficiencias superiores al 90% y totalmenteautomatizados.

Distinguiremos cuatro tipos de instalaciones en funcin del servicio que prestan:

Instalaciones de estufas: para calentar pequeas estancias como comercios,restaurantes, estudios, salas de estar, etc.

Instalaciones de calderas domsticas: se utilizan para dar servicio de calefaccin yagua caliente sanitaria a pisos, caseros, hoteles rurales, chalets, viviendas

unifamiliares, etc. Instalaciones de calderas de mediana potencia:proporcionan servicio de calefaccin y

agua caliente sanitaria a bloques de viviendas, edificios de oficinas, etc. Instalaciones de calderas industriales: se usan para generar calor en instalaciones

ganaderas, industria, etc., y agua caliente sanitaria de pequeos municipios.

1.3.1.3. Ventajas de los pelletsA continuacin vamos a exponer algunas de las principales ventajas que presentan los pelletspara la generacin de energa:

Econmicas

Es considerablemente ms barato que los combustibles fsiles y existe una menordependencia de los cambios continuos en los precios de otros combustibles

Mediante el uso de pellets, la economa de la regin se ve fortalecida y se fomenta el empleolocal en la zona; ya que el valor aadido permanece en la misma regin.

Seguridad

No presenta riesgo de explosin, no es voltil ni produce olores.

En caso de fuga o vertido, no existe ningn riesgo para la salud. Se trata de un combustibleno txico e inocuo para la salud.


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Confort

Para producir el mismo calor, el pellet almacenado ocupa unas tres veces menos en volumenque la lea maciza y apenas produce humo.

Se puede manejar de forma parecida a un lquido; se puede automatizar totalmente, tanto ensu transporte y llenado de depsito, como en la combustin y limpieza.

Ecolgicas

Usando pellet se contribuye a reducir significativamente la emisin de gases de efectoinvernadero.

La combustin del pellet es mucho ms eficiente que la combustin de lea, y por lo tanto lasemisiones son mnimas.

Los pellets no contienen azufre, por lo que disminuye la lluvia cida

Se fomenta la limpieza de montes, creando o mejorando hbitats salvajes y evitando losincendios, ya que los residuos de podas o limpias del monte se utilizan para fabricar pellets.

La ceniza es mnima por la alta eficiencia de la combustin y es totalmente biodegradable;incluso puede ser utilizado como un buen abono.

1.3.2. BriquetasLas briquetas son cilindros de biomasa compactada, procedente de residuos forestales ydeshechos de origen vegetal.

Se trata de un biocombustible slido, obtenido a partir de la compactacin de residuos ligno-celulsicos, bajo presin y temperaturas elevadas.

Las briquetas se forman haciendo pasar el aserrn o las virutas secas a travs de un troquelcilndrico partido, usando un vstago hidrulico. La presin ejercida, de unos 1200 Kg/cm2, y elcalor resultante generado aglomera las partculas de madera en forma de "leos" artificiales.

Esto supone grandes ventajas de almacenamiento, limpieza, transporte y facilidad de usorespecto a la lea. El modo de empleo de las briquetas es similar al de la lea tradicional,pudindose utilizar en cualquier chimenea. La briqueta puede seccionarse fcilmente sinnecesidad de herramientas para poder ser utilizada en chimeneas de menor tamao ocontrolar la potencia de la combustin.

Sus principales caractersticas son:

Renovable.Econmico.

Limpio.

Recurso local.

En la fabricacin de briquetas, las materias primas utilizadas pueden ser: aserrn, fragmentosde madera, espigas sin granos, hojas u hollejos de maz, bagazos de caa de azcar, cscarasde algodn, cscaras de caf, heno de plantas braquiarias, entre otros.

El dimetro de las briquetas para la quema en calderas, hornos y hogares es de 70mm a100mm y con un largo de 250mm a 400mm. Una tonelada de briquetas equivale a 6m 3 de lea

con humedad entre 35 a 45%.
http://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos11/presi/presi.shtml


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A partir de la densificacin, resulta un producto con unas caractersticas excelentes demanipulacin y almacenamiento, con una concentracin de energa equivalente a cuatro vecesel combustible de madera.

Gracias a este proceso, se reducen de manera importante los gastos de transporte y se mejorael rendimiento de las calderas.

Sin embargo, a pesar de las ventajas anteriores, se ha demostrado que las grandes inversionesde capital necesarias en la planta de tratamiento y sus costes de funcionamiento slo soninteresantes econmicamente si la distancia desde donde se obtiene la materia prima que hayque transportar no pasa de 250 Km. (Combustibles slidos de baja densidad).

1.4.Gasificacin de residuos biomsicosLa gasificacin de un slido, como biomasa o residuos, consiste en un proceso que incluye ladescomposicin trmica de materia orgnica y la accin de un gas, que reacciona con elresiduo carbonoso procedente de la descomposicin trmica del slido.

Mediante este proceso, se transforma un material slido en un gas, que puede utilizarseposteriormente como combustible; tanto para la generacin de electricidad como de calor, ascomo materia prima para la sntesis de diversos productos (metano, gasolina, metanol, etc).

La produccin de un gas combustible presenta distintas ventajas como la mayor facilidad demanejo frente a un slido, mayor eficiencia energtica en la produccin de electricidad y bajonivel de los contaminantes generados en el proceso.

Podemos clasificar los procesos de gasificacin en funcin del medio gasificante empleado;porque se obtienen mezclas de gases con contenidos energticos y composiciones diferentes

Se distinguen los siguientes procesos:

Gasificacin con aire: el aire se introduce como aporte de calor al proceso, mediantela combustin de parte del residuo carbonoso procedente de la biomasa introducida alreactor (gasificador). Se obtiene un gas de bajo poder calorfico, debido al altocontenido en nitrgeno del gas generado. Este gas se puede utilizar como combustibleen quemadores de calderas o turbinas de gas y en equipos de combustin interna.

Gasificacin con oxgeno: se produce un gas con un contenido energtico medio.Tiene mayor poder calorfico que el gas obtenido mediante gasificacin con aire,debido a que no est diludo con nitrgeno. Este proceso tambin se puede utilizarpara producir gas de sntesis.

Gasificacin con vapor de agua y oxgeno (o aire) : se produce un gas que al estarenriquecido en H2 y CO se puede utilizar como gas de sntesis.

Gasificacin con H2: este proceso se propuso para producir gases con un altocontenido energtico. Se pens para ser utilizado como sustituto del gas natural.

Adems del medio gasificante utilizado, existen otros factores que influyen en el proceso y enla calidad final del gas, como por ejemplo: el tipo de reactor que se utilice o el sistema deacondicionamiento y limpieza del gas.

Los tipos de reactores ms comunes usados en la gasificacin de biomasa son:
http://www.monografias.com/trabajos10/rega/rega.shtml#gahttp://www.monografias.com/trabajos12/cntbtres/cntbtres.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/capintel/capintel.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos13/capintel/capintel.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos12/cntbtres/cntbtres.shtmlhttp://www.monografias.com/trabajos10/rega/rega.shtml#ga


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Lecho mvil

Este tipo de reactores se utilizan con combustibles troceados en tamaos de 1 a 10 cm. Es elreactor ms simple.

El gas, que se produce en la zona de gasificacin, sale del reactor junto con los productos de lapirlisis y del vapor procedente de la zona de secado. El gas de proceso (400 C) tiene un alto

porcentaje de alquitranes, pudiendo usarse para calefaccin.

Lecho fluidizado

Estos reactores tienen alta capacidad de procesado y una mayor flexibilidad.

Presentan como desventaja su la alta concentracin de partculas slidas emitidas en el gas desalida, lo que dificulta las siguientes fases de depuracin y acondicionamiento de los gases.

Se pueden clasificar segn la velocidad de fluidizacin en: lecho fluidizado burbujeante (1-2m/s) y lecho fluidizado circulante (mayor de 5 m/s).

Los principales criterios a tener en cuenta a la hora de seleccionar un reactor son:

Tamao del residuo a procesar

Densidad del residuo a procesar

Capacidad de procesamiento

Calidad deseada del producto final (gas)

1.4.1. Tecnologas de gasificacinLa gasificacin5, gracias a su capacidad para producir combustibles est adquiriendo gran

importancia en todo el mundo, incluida Espaa.Para grandes potencias, y con el objetivo de producir un syngas destinado a cocombustin(poco exigente en alquitranes y partculas) existen plantas funcionando desde hace bastantetiempo, sobre todo en Escandinavia.

Sin embargo, ltimamente se estn poniendo en marcha tecnologas de plantas de menortamao, que pueden procesar entre 7.000 y 8.000 t/ao de biomasa y producir un syngascapaz de alimentar un motogenerador.

Estos desarrollos tienen gran inters en Espaa donde resulta interesante producir electricidady es necesario disponer de calor para actividades industriales.

A continuacin vamos a analizar algunas tecnologas de gasificacin

Lecho fluidizado de presin compensada (ENAMORA)

La empresa que ha desarrollado esta tecnologa (Guascor6) dispone de una instalacincompleta de gasificacin y generacin elctrica a partir del syngas en un motoalternador.

La planta es flexible, adaptndose a cualquier combustible que se quiera probar, y sirviendopara poner a punto las pautas de operacin de los proyectos que se les encargan. Prueban yponen a punto en su instalacin la forma de operar de los proyectos que ejecutan para susclientes.

5www.idae.es6http://www.guascor.com/gasificacion_biomasa.php


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En esta planta piloto se han probado muchos materiales como: cscaras de distintos frutossecos, astillas de maderas de diversas especies, restos de fbrica de muebles, cortezas, orujillo,restos de poda, residuos forestales y herbceos, etc.

Todo ello permite:

Optimizar el diseo mediante pruebas a escala casi real

Adelantarse a los problemas concretos que suelen surgir en todas las puestas enmarcha. Esto reduce tiempos y costes de implantacin de una forma importante.

En condiciones normales, el proceso en la planta de gasificacin de ENAMORA comienza enuna nave abierta (cubierta), donde se almacena la biomasa (generalmente cscara dealmendra, muy comn en la zona).

La biomasa es enviada a un molino en el que se reducen las partculas mayores y sehomogeneiza la granulometra al tamao adecuado.El material ya homogneo alimenta el sistema de carga del gasificador, formado por dos tolvassucesivas y aisladas que impiden la entrada de aire al reactor. La biomasa se introduce en el

gasificador en su tercio inferior, de forma que se vierte sobre el lecho fluido.El lecho se crea insuflando aire caliente como agente gasificante, a travs de una matrizsituada en la base del reactor. A la salida del reactor, el syngas obtenido es enfriado en unintercambiador. El calor que se desprende es aprovechado para calentar el agente gasificante(aire principalmente).Una vez refrigerado el syngas, pasa al sistema de filtrado; que separa el agua, naftalenos ycenizas arrastradas. No se necesita aportacin externa de agua para la limpieza de los gases.

Figura: Esquema simplificado del gasificador de ENAMORA

Fuente: Instituto para la diversificacin y Ahorro de la energa

A continuacin el gas es acondicionado y alimenta un motor de combustin interna GUASCOR.Este motor es el encargado de generar la energa elctrica que se exportar a la red.

Una de las ventajas ms importantes de esta tecnologa es que no aparecen alquitranes en elsyngas, debido al diseo del gasificador y a las caractersticas de las reacciones que seproducen en su interior.


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Los naftalenos7, no son un producto txico y se pueden introducir nuevamente al gasificador,enriqueciendo el PCI de la biomasa.

Por su fiabilidad y estabilidad de operacin, esta instalacin piloto est siendo empleada por elCENER para realizar la calibracin de los equipos de anlisis de gases de combustin de gasesde sntesis.

INERCO

La tecnologa de gasificacin que INERCO8 pretende explotar comercialmente est basada enun reactor de lecho fluido burbujeante atmosfrico con temperaturas de operacin de 800 Cy que emplean como agente gasificante aire ambiental.

Para ello, se ha construido una planta con una capacidad de tratamiento de 15 t/da(equivalente a 3 MWth) de biomasa tipo astilla o pellet, siendo un desarrollo precompetitivopara los tamaos de hasta 15 MWth, que en una primera fase, se tiene como objetivoalcanzar9. Esta iniciativa cuenta con el apoyo de la Consejera de Innovacin de la Junta deAndaluca, la Agencia Andaluza de la Energa y la Corporacin Tecnolgica de Andaluca.

La planta dispone de un parque de almacenamiento cubierto que garantiza una autonoma deoperacin de la planta de 5 das, y permite almacenar distintos tipos de biomasa.

Desde la tolva10 diaria, se lleva la biomasa hasta un sistema de doble tolva que dispone de unavlvula de aislamiento intermedio para evitar posibles fugas de gas desde el sistema degasificacin.La tolva final est inertizada con nitrgeno11, asegurando la estanqueidad al paso del gas. Lastolvas alimentan a un sistema de doble tornillo, refrigerado con agua, para conseguir lahomogeneidad en el lecho.Junto al sistema de alimentacin de biomasa hay una tolva de inerte, que proporciona elinventario necesario en el gasificador por la prdida de parte del lecho durante la operacin de

extraccin de cenizas.Figura: Esquema de funcionamiento de la tecnologa de INERCO

Fuente: Instituto para la Diversificacin y Ahorro de la Energa

7hidrocarburos lquidos a temperatura ambiente8www.inerco.es9www.idae.es

10

Se denomina tolva a un dispositivo similar a un embudo de gran talla destinado al depsito y canalizacin demateriales granulares o en polvo.11

Aplicacin de un atmsfera inerte de nitrgeno que inhibe la entrada de oxgeno


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La biomasa se introduce en el gasificador por la parte inferior del lecho con camisa derefrigeracin. En el lecho se producen las reacciones de gasificacin de la biomasa, con unelevado rendimiento de conversin gracias a la fluidificacin del lecho.

El gas pobre generado en el proceso de gasificacin, con un rendimiento (hot gas efficiency)superior al 80%, es depurado y se retiene la materia particulada, consiguiendo un nivel de

limpieza del gas suficiente para su aprovechamiento trmico en una caldera de vapor despus.

El gas de sntesis pasa a una cmara combustin donde es quemado antes de introducir losgases de combustin a una caldera de recuperacin en la que se genera vapor de agua para suuso externo. Cuando no hay demanda trmica el gas es quemado directamente en unaantorcha.

TAIM-TFG

La planta de TAIM consiste en un gasificador para cogeneracin con motor a gas de sntesisequipado con un alternador. El gasificador es del tipo downdraft, que opera hasta 1.200 C, y

emplea aire como agente gasificante.Este gasificador12 entrega el gas combustible por la parte baja y la admisin de aire es realizadapor la parte media del mismo. Los inconvenientes de esta configuracin son el contenido decenizas y humedad en el gas producido y que requiere un tiempo prolongado de encendido(de 20 a 30 minutos). En general este tipo de configuracin est ms aconsejada paraaplicaciones en motores de combustin interna y turbinas de gas.

La alimentacin de biomasa se realiza desde un silo, que permite una autonoma de 48 horassin necesidad de reponer biomasa.

El sistema est formado tambin por un sistema de adecuacin del syngas a las caractersticasdel mdulo de generacin elctrica, y una antorcha de eliminacin de exceso de gas de

sntesis.Imagen: foto de un motogenerador de syngas

Fuente: TAIM-TFG

TAIM-TFG13 ha desarrollado un sistema de control del mdulo de gasificacin diseado parasupervisar los parmetros de funcionamiento del gasificador, retirada de cenizas y los

12http://www.utp.edu.co13

http://www.taimweser.com


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restantes equipos como intercambiadores, equipos de lavado de gases y acondicionamientode ste, que se controlan en funcin de las temperaturas a alcanzar y del caudal de gas.

La central dispone de un circuito de seguridad. Dentro del sistema se incluyen alarmasencargadas de asegurar que en caso que el proceso de gasificacin no se realice dentro de losparmetros normales, no se daen elementos de la planta y por otro lado, evitan que al motorllegue un gas de sntesis cuyas caractersticas no cumplan los requisitos de calidad mnimos.

1.5.Calderas de condensacin de biomasaLas calderas de biomasa son calderas consideradas de energia renovable, dado que el CO 2emitido por el combustible es el mismo que ha consumido la planta durante su ciclo defuncionamiento. Adems si se consume de forma sostenible, el combustible se regenera solo yes inagotable.

Las calderas de biomasa son todava poco conocidas en Espaa; aunque durante los ltimosaos se han estado extendiendo por la geografa de nuestro pas.

Su uso est muy entendido en pases como Austria o Alemania, que tienen gran tradicin enbiomasa y que han sido los primeros en desarrollar nuevas tecnologas para las calderas delea.

Dentro de la biomasa, existen diferentes combustibles con caractersticas especficas, por loque se han desarrollado calderas diferentes especializadas en cada tipo de combustible.

Existen tambin estufas de biomasa con capacidad de generar agua caliente.

Existen cuatro tipos de calderas de biomasa:

Calderas especficas de pellets: con potencias entre 10 y 30kw

Calderas multicombustibles, con potencias entre 15 y 100kw

Calderas de lea, con potencias entre los 20kw y los 50kw

Calderas TDS powerfire, con potencias entre los 120kw y los 300kw

Dentro de las calderas de biomasa, las ms demandadas son las calderas de pellets14.

Las calderas policombustibles son polivalentes y capaces de funcionar con cualquiercombustible slido, siempre y cuando el material no supere un tamao mximo: huesos deaceitunas, restos de poda, cscaras de almendras, etc. y por supuesto, tambin pellets, lo cual

supone una gran ventaja. Pueden consumir cualquier tipo de combustible slido de biomasa,aunque su tecnologa y confort estn un poco por debajo de la media.

14http://www.soliclima.es/aplicaciones/10-biomasa/4456-calderas-de-biomasa.html


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Figura: Fotos de distintos tipos de materias primas. Por ejemplo, pellets, astillas, huesos de aceituna, etc.

Fuente: www.soliclima.es

En Espaa hasta ahora no ha habido mucha tradicin en el uso de la biomasa utilizandotecnologa moderna, pero en otros pases como Alemania o Austria, las calderas de cualquiertipo de biomasa estn muy extendidas.

1.5.1. Calderas de pelletsLa gama de calderas de potencias ms pequeas son calderas especficas de pellets y admitencomo nico combustible el pellet.

Este tipo de caldera ha comenzado a comercializarse recientemente en Espaa debido a que elmercado de este combustible no se encontraba demasiado desarrollado.

El rango de potencias va desde los 10-30kw (modelos USP) hasta los 15-100kw (modelos USV).

El funcionamiento de este tipo de calderas consiste en que la biomasa se introduce en elquemador por el agujero central del disco donde se produce la combustin.

El aire primario de combustin se introduce a travs de los orificios que se encuentran

alrededor.

La zona de combustin primaria se mantiene en reposo debido a la baja velocidad del aireprimario y al aporte controlado de combustible. Todo ello permite tener unas condicionesptimas con niveles de emisiones muy pequeos.

El encendido de la biomasa no se realiza con llama o con combustin adicional. Se enfoca labiomasa con una inyeccin de aire caliente a 600C y en pocos minutos se inicia la combustin.

Una vez que se ha producido la combustin, la resistencia se desconecta y se aporta lacantidad necesaria de aire primario y secundario para mantenerla.

Este tipo de calderas tienen la ventaja de que su combustible es ms denso que otros; porejemplo, las astillas y por lo tanto, se necesita menos espacio para su almacenamiento y eltamao de las calderas tambin es menor.

Es un tipo de calderas muy adecuado para viviendas unifamiliares.

1.5.1.1. Comparativa econmica con otros combustiblesLa instalacin suele resultar ms cara que la de otros tipos de combustibles, pero gracias alprecio reducido del combustible, los pellets son la solucin ms barata a medio plazo (lacalefaccin mediante pellets es la ms econmica a medio plazo). Todo ello unido a que el

pellet no est sujeto a tantas fluctuaciones como el resto de los combustibles, por lo quepermanece estable a lo largo del tiempo.


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Para producir la misma cantidad que se produce al quemar un litro de gasoil necesitamos 2kgde pellet. Actualmente, un litro de gasoil para calefaccin tiene un precio de 0.75 y 2kg depellet 0.40 , supone un ahorro de ms del 40%. Por lo que el sobrecoste de la instalacin delpellet estar amortizado en el plazo de cuatro o cinco aos.

1.5.2. Calderas policombustiblesEl quemador de este tipo de calderas policombustibles es similar a los que tienen las calderasexclusivamente de pellets.

El sistema de alimentacin es inferior. Gracias a ello, junto con el sensor de combustible y elsistema de conduccin del aire, se garantiza una adecuada combustin que asegura unaproduccin mnima de sustancias txicas.

La biomasa se introduce por el centro del quemador. El aire entra en la cmara de combustinatravesando los orificios situados en el disco y el aire secundario sale por los tubos de

alrededor.

El encendido de la caldera se produce de forma automtica, inyectando aire caliente.

Este tipo de calderas se denominan pirotubulares porque los gases de escape fluyen por elinterior de tubos durante el proceso de intercambio de calor con el agua del circuito primarioque circula por el exterior de los tubos.

Estos tubos tienen disposicin vertical para evitar la acumulacin de cenizas.

La combustin se encuentra permanentemente controlada por una sonda que se encarga de:

Analizar permanentemente los gases de combustin

Controlar la combustin

Minimizar las emisiones

El sistema de seguridad requiere los siguientes elementos:

Sensor de reconocimiento que detecta los aumentos de temperatura en el canal dealimentacin, debido a un posible incendio del combustible

Compuerta estanca que evita la propagacin de incendios a la zona dealmacenamiento

Rociador de agua en el canal de alimentacin

Las calderas multicombustible requieren normalmente ser instaladas en suelos inclinados;aunque existan algunas soluciones de implantacin como los sistemas de alimentacin desdesilo, los sistemas de alimentacin desde silo con tornillo sinfn de llenado o los sistemas dealimentacin desde un silo de combustible situado por encima del nivel de la caldera.


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2. BiocombustiblesLos biocombustibles15 son el conjunto de combustibles lquidos, provenientes de distintastransformaciones de la materia vegetal o animal. Pueden ser utilizados en motores devehculos, en sustitucin de los derivados de combustibles fsiles convencionales.

Bajo esta denominacin, se incluyen dos lneas de productos totalmente diferentes, la delbioetanol y la del biodiesel.

Se consideran biocarburantes a los combustibles lquidos o gaseosos para transporteproducidos a partir de la biomasa.

En el Plan de Energas Renovables 2011-2010 se consideran susceptibles de tener un desarrollocomercial en Espaa durante el periodo 2011-2020, el bioetanol y el biodiesel que sernanalizados a continuacin en este mapa tecnolgico.

Es probable que durante esos aos adquieran una cierta presencia en ese mercado otrosbiocarburantes actualmente ausentes del mercado nacional de combustibles para eltransporte; como el biogs (combustible gaseoso producido por digestin anaerobia debiomasa) o el HVO (del ingls Hydrotreated Vegetable Oil, hidrocarburo obtenido a partir deltratamiento de aceites vegetales o grasas animales con hidrgeno, bien en unidades dedicadasa ello, o bien mediante tecnologas de co-procesado en refineras),.

Sin embargo, ser difcil que durante el tiempo de vigencia del Plan de Energas Renovables2011-2020 sta pudiera llegar a ser significativa.

2.1.Biodiesel2.1.1. Descripcin general

El biodisel consiste en un ster metlico o etlico de cidos grasos. Las materias primasempleadas en su fabricacin son principalmente los aceites vegetales, bien de primer uso obien usados, y en ocasiones tambin se usan grasas animales.

El sector del transporte es el mayor consumidor de este combustible fsil, de carcterlimitado. Es por ello que el biodiesel ha alcanzado la importancia que tiene en la actualidad,debido a la gran dependencia que el sector del transporte tiene del petrleo.

Tiene caractersticas fsico-qumicas similares a las del gasleo que se detallan en la norma N-14214. Esta norma fija los parmetros que aseguran que los resultados de ese biodiesel encombustin son los adecuados para que funcione el vehculo.

El biodiesel puede utilizarse en todos los motores diesel; ya sea puro al 100% o mezclado.Adems el biodiesel adems de usarse como combustible, puede usarse como lubricante.

Las materias primas ms utilizadas para la produccin de biodisel son el aceite de colza en laUnin Europea, el aceite de soja en Estados Unidos y Amrica Latina, y el aceite de palma en elSudeste Asitico.

Existen otras materias primas con presencia relevante en algunos mercados, como por

ejemplo el aceite vegetal usado (en Espaa o Estados Unidos), el aceite de girasol (en Europa),15

www.idae.es


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el aceite de algodn (en Brasil), las grasas animales (en Estados Unidos o Brasil) o el aceite decoco (en Filipinas).

2.1.2. Situacin actual y evolucinEn la campaa 2008/2009 el consumo de aceites vegetales para la produccin de biodisel seestim en el 9% de la produccin mundial.

Las tecnologas de produccin de biodisel actualmente estn basadas en la transesterificacinde aceites vegetales usando metanol como alcohol en el proceso, y la sosa o la potasa comocatalizadores.

En los prximos aos, el mercado internacional y los requerimientos de sostenibilidad actuarncomo limitadores de la demanda, especialmente en lo relacionado con el aceite de soja ypalma en la Unin Europea.

Es previsible que tanto el uso de etanol en sustitucin del metanol como el de catalizadores

heterogneos

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en lugar de los homogneos, empiece a generalizarse y se empiece avislumbrar el potencial real del uso de otro tipo de catalizadores, como los enzimticos.

Por otro lado, las tecnologas de pretratamiento de aceites vegetales y grasas animales seharn cada vez ms eficientes para poder absorber materias primas ms complejas degestionar pero mucho ms baratas, como las grasas de gran acidez; y al final de la cadena es deesperar que nuevos desarrollos optimicen las posibilidades comerciales de los co-productos,en especial de la glicerina.

En Espaa, la capacidad de produccin instalada a finales de 2010, segn los datos del IDAE,ascendi a 464.000 t de bioetanol (4 plantas), y 4.318.400 t de biodisel (47 plantas).

Figura: Capacidad instalada (ktep) y nmero de plantas de produccin de biocarburantes

Fuente: Instituto para la Diversificacin y Ahorro Energtico

A pesar de todo ello, el sector de los biocarburantes, y el del biodisel en concreto, haatravesado durante estos ltimos aos una delicada situacin.

16Presentan apreciables ventajas sobre los homogneos en trminos de gestin de aguas de lavado y posibleformacin de jabones en el proceso. Fuente: PER 2011-2020. IDAE


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Las causas de ello incluyen la crisis econmica internacional, la competencia desleal delbiodisel importado de EE.UU o el desarrollo de prcticas comerciales que distorsionan elmercado, en particular las Tasas Diferenciales a la Exportacin aplicadas por pases comoArgentina e Indonesia.

Por todo ello, existe una alta penetracin de las importaciones de biodiesel y un volumen de

produccin reducido, muy por debajo de la capacidad instalada.Como consecuencia de esto, muchas plantas productoras de biodiesel se encuentran paradas ylas restantes funcionan muy por debajo de su capacidad productiva.

2.1.3. Materias primasActualmente a nivel mundial existe una extensa bsqueda de nuevas materias primas que seancompatibles con las tecnologas de conversin utilizadas en la industria de biocarburantes y seinvierten grandes esfuerzos en la mejora gentica de las materias primas utilizadas.

Por ejemplo, la industria del biodisel se ha mostrado muy activa buscando nuevas oleaginosas

que permitan conseguir altas producciones por hectrea de un aceite que sea adecuado parala produccin de este biocarburante.

Con este objetivo, el cocotero, el algodn, el ricino, o la pongamia, entre otros cultivos, hanrecibido mucha atencin en diversas partes del mundo. Todos ellos junto con otros quetendran cabida en las condiciones del campo espaol, como el crtamo, la camelina, el cardoo la colza etope.

Con el fin de potenciar el papel del campo espaol en el cumplimiento de los objetivos del Planes imprescindible intensificar el trabajo en el mbito agronmico, no slo analizando elpotencial de estos nuevos cultivos sino prestando especial atencin a las posibilidades de

mejora de cultivos tradicionales como el girasol, la colza o algunos cereales.

Entre las materias primas ms empleadas a medio y largo plazo se encuentran los materialeslignocelulsicos de todo tipo (paja, astillas, residuos agrcolas, etc.).

Esto supone un gran reto para la industria espaola, dado que no existe un mercado de estosproductos y cabe esperar que existan problemas para que la demanda nacional puedaestablecerse en condiciones adecuadas.

En cualquier caso, a la hora de evaluar un posible cultivo para ser utilizado para la produccinde biocarburantes en la Unin europea debe tenerse en cuenta el cumplimiento de los

criterios de sostenibilidad establecidos por la Directiva 2009/28/CE y en concreto sucomportamiento en trminos de su balance de gases de efecto invernadero porque es unacondicin imprescindible para poder comercializar el biocarburante producido en la Unineuropea.

2.1.4. Tecnologas de conversinEl desarrollo de las tecnologas de transformacin de la biomasa para la produccin decarburantes lquidos afecta tanto a las que tienen una implantacin comercial slida como alas ms novedosas.


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Segn la hoja de ruta planteada por la Plataforma Tecnolgica Europea de los Biocarburantes,esta evolucin permitir durante los primeros aos de la dcada 2011-20 mejorar los procesosactuales de fabricacin de bioetanol, bio-ETBE y biodisel, mientras que hacia la segundamitad de aquella har posible incorporar al mercado nuevos procesos de produccin debioetanol a partir de celulosa, as como nuevos biocarburantes como el Bio-DME o el BtL, entreotros.

Durante los primeros aos de este Plan se asistir a la mejora de las tecnologas de produccinde los biocarburantes que ya tienen presencia en el mercado. En el caso del bioetanol porejemplo, estas tecnologas se basan en la fermentacin directa del jugo o de la mezcla del jugoy las melazas, en el caso del uso de la caa de azcar como materia prima.

La mejora tecnolgica afectar no slo a la eficiencia del propio proceso de conversin de labiomasa sino tambin a la mejora de la cantidad y calidad de los co-productos (en especial delDDGS producido a partir del uso de cereales) y a la eficiencia energtica de los procesos (porejemplo, a travs del uso de co-productos o residuos del proceso como combustible en plantasde cogeneracin).

Dentro del mbito de los biocarburantes con implantacin comercial y fuera del caso delbioetanol y el biodisel, no se prevee que existan grandes avances en las tcnicas deproduccin y adaptacin al uso en el transporte del biogs y el aceite vegetal puro.

Sin embargo, s se espera que se produzcan importantes mejoras de eficiencia en los procesosrelacionados con la produccin de biocarburantes actualmente en fase de demostracin, comoel biobutanol y las grasas hidrotratadas, que permitan reducciones de sus altos costes actualesde produccin.

2.2.Bioetanol2.2.1. Descripcin general

El bioetanol17 se define como alcohol etlico producido a partir de productos agrcolas o deorigen vegetal (tanto si se utiliza directamente o mediante modificacin o transformacinqumica previas).

2.2.2. Situacin actual y evolucinEn el mbito de la produccin a nivel mundial, Estados Unidos lidera el ranking, seguido deBrasil, la Unin europea y China.Las materias primas ms utilizadas para la produccin del bioetanol en Estados Unidos ha sidoel maz y la caa de azcar en Brasil. En China se utiliza principalmente el maz y en menormedida la yuca.

Dentro de la Unin Europea, son Francia y Alemania las que presentan una posicin deliderazgo.

Son los cereales y el jugo de remolacha azucarera los que conforman la parte fundamental dela cesta de materias primas.

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Plan de energas renovables 2011 2020. Accesible desde la siguiente url:www.idae.es/index.php/mod.documentos/mem.descarga?file=/documentos_11227_PER_2011-2020_def_93c624ab.pdf


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Figura: Tabla de produccin de bioetanol en el mundo y en la UE

Fuente: F.O. Licht

En la Unin Europea, es la European Renewable Ethanol Asociation18 la entidad que agrupa aalgunas de las principales empresas productoras de bioetanol del continente.

Actualmente cuenta con ms de 60 socios, entre los que se encuentran empresas comoAbengoa Bioenerga, CropEnergies, Ensus y British Sugar, Tereos o Sekab.

Entre los hechos recientes que marcarn el futuro inmediato del mercado internacional delbioetanol se encuentran:

En Estados Unidos, la revisin del National Renewable Fuel Standard Program19 (RFS-2), con el desglose por tipo de biocarburante del objetivo marcado para 2022 por la

Energy Independence and Security Act de 2007.En Estados Unidos, la decisin tomada en Octubre de 2010 por la EPA con relacin aluso de E15 como mezcla sin etiquetar.

En Brasil, el desarrollo de infraestructuras ligadas al desarrollo de las exportaciones.

En Europa la implementacin de los criterios de sostenibilidad recogidos en la Directiva2009/28/CE, junto con el resultado de los esfuerzos llevados a cabo entre losprincipales agentes del mercado en el campo de la normalizacin, para conseguir unaespecificacin nica del bioetanol usado como carburante.

2.2.3. Materias primasLas principales materias primas empleadas para producir bioetanol son la caa de azcar, lasmelazas, la remolacha azucarera y los cereales.

La caa de azcar es la ms utilizada en Brasil, donde en la campaa 2008/2009 se procesaron569,1 millones de toneladas de caa, para producir 31,0 millones de toneladas de azcar y27,5 millones de metros cbicos de etanol (9,3 millones de metros cbicos de etanol anhidro yel resto de etanol hidratado). En Colombia la produccin de bioetanol a partir de caa estambin muy significativa.

18http://epure.org/19

http://www.epa.gov


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En total, se calcula que en todo el mundo la produccin de caa de azcar dedicada a lafabricacin de bioetanol ascendi en 2009 a 294 millones de toneladas.

Por su parte, la melaza empleada como materia prima en algunos pases (Brasil o Tailandia, porejemplo) para producir bioetanol es un residuo del procesado de la caa de azcar y tanto suprecio como su disponibilidad estn sometidos a fuertes variaciones en cada campaa.

Sin embargo, la remolacha azucarera es una materia prima que slo es transformada enbioetanol en la Unin Europea, donde en 2009 se emplearon casi siete millones de toneladaspara este fin.

Respecto al uso de cereales, en la campaa 2008/2009 aproximadamente un 6,0% de lacosecha mundial de cereales fue empleada en la produccin de bioetanol, aunque teniendo encuenta que un tercio de ese consumo vuelve al mercado alimentario en forma de DDGS20, elconsumo neto en 2008/09 ascendi a un 4% de la cosecha.En cuanto a la distribucin geogrfica del consumo, la parte principal corresponde al consumode maz en Estados Unidos y China, aunque ltimamente se observan apreciables incrementosde consumo de trigo en la Unin europea y Canad.

3. CogeneracinLa cogeneracin es el procedimiento mediante el cual se obtiene simultneamente energaelctrica y energa trmica til.

Si adems se produce fro (por ejemplo hielo, agua fra, aire fro, etc) se llama Trigeneracin.

La principal ventaja de la cogeneracin es su mayor eficiencia energtica ya que se aprovechatanto el calor como la energa mecnica o elctrica de un nico proceso, en vez de utilizar unacentral elctrica convencional y para las necesidades de calor una caldera convencional.

Al generar electricidad mediante una dinamo o alternador, movidos por un motor trmico ouna turbina, el aprovechamiento de la energa qumica del combustible es del 25% al 40%solamente, y el resto se disipa en forma de calor.

Con la cogeneracin se aprovecha una gran parte de la energa trmica que normalmente sedisipara a la atmsfera o a una masa de agua y evita volver a generarla con una caldera. Evitatambin los posibles problemas generados por el calor no aprovechado.

El proceso de cogeneracin tiene un reparto ms o menos fijo entre produccinelctrica/mecnica y calor. Como las necesidades de ambas energas pueden variar de formadiferente es frecuente que haya un excedente de alguna de ellas.

La energa de cogeneracin se incluye en el Rgimen Especial de Energa21que permite utilizarla cogeneracin para proveerse de todo el calor que necesite e inyectar en la red elctrica laenerga elctrica que no necesite a una tarifa fija. De esta forma se evita que otra centralproduzca esa energa de forma menos eficiente.

20 Al producir etanol en las plantas, hay parte de los nutrientes que no se usan (por ejemplo protenas, fibra o

aceite). stos subproductos se usan para crear alimentos para el ganado, ricos en nutrientes para el ganado. Sedenominan "Granos secos de destilera con solubles" (DDGS - dried distillers grains with solubles).21

http://www.cne.es/cne/contenido.jsp?id_nodo=411&&&keyword=&auditoria=F
http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Caldera_(calefacci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Red_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Red_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Contaminaci%C3%B3n_t%C3%A9rmicahttp://es.wikipedia.org/wiki/Caldera_(calefacci%C3%B3n)http://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctricahttp://es.wikipedia.org/wiki/Energ%C3%ADa_el%C3%A9ctrica


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3.1.Trigeneracin con biomasaLa trigeneracin es un procedimiento similar a la cogeneracin; en el que se consigue fro,adems de energa elctrica y calor, tpicos de la cogeneracin.

Para la obtencin de fro se utiliza un proceso de absorcin, con el que se genera fro a partirde una fuente de calor.

En la poca estival, la demanda de calor disminuye considerablemente, por lo que el calorproducido en los equipos de cogeneracin puede aprovecharse para generar fro para el aireacondicionado necesario en esta poca. De esta forma se consigue a partir de una energaprimaria tres tipos de energa, junto con un importante ahorro econmico. Es, por ello, unabuena alternativa para el medio ambiente, al reducir el consumo elctrico.

Figura: Esquema de abastecimiento energtico con trigeneracin

Fuente: www.empresaeficiente.com/es/catalogo-de-tecnologias/plantas-de-trigeneracion

Poseen un alto rendimiento y por ello, las plantas de trigeneracin permiten reducir el costeenergtico de los procesos productivos en los que se necesiten grandes cantidades de calor enforma de vapor o agua caliente, fro industrial o energa elctrica.

La trigeneracin es aplicable al sector terciario, donde adems de necesidades de calefaccin yagua caliente se requieren importantes cantidades de fro para climatizacin.

La estacionalidad de estos consumos (calefaccin en invierno y climatizacin en verano)impedira la normal operacin de una planta de cogeneracin clsica.

Las mquinas de absorcin se aplican cuando existe una demanda de fro, bien sea para algnproceso de fabricacin, climatizacin, congelacin o conservacin, y una energa residual. Lainstalacin de una mquina de absorcin nos permite tener una curva de demanda trmica mshomognea a lo largo del ao, permitiendo aumentar el tamao de la instalacin decogeneracin.

Las plantas de trigeneracin estn compuestas por una planta de cogeneracin a la que se leaade un sistema de absorcin para la produccin de fro.

Los sistemas de cogeneracin donde se integran habitualmente mquinas de absorcin paraproduccin de fro son aquellos que emplean motores alternativos o turbinas de gas, tanto en

ciclo simple como combinado.


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4. Refrigeracin por absorcinEn un sistema de refrigeracin por absorcin, la energa que acciona el generador de fro escalor en forma de agua caliente, producida en una caldera de biomasa.

El ciclo de absorcin est basado en las propiedades de las disoluciones acuosas de ciertassales como bromuro o cloruro de litio.Los ciclos de absorcin se basan fsicamente en la capacidad que tienen algunas sustancias,tales como el agua y algunas sales como el Bromuro de Litio, para absorber, en fase lquida,vapores de otras sustancias tales como el amoniaco y el agua, respectivamente

La mquina de absorcin enfra el agua que circula por el circuito de distribucin de fro hacialos fancoils22, los climatizadores o el sistema emisor elegido.

Figura: Ciclo de Absorcin. Climatizacin mediante biomasa23

Fuente: www.mityc.es

A continuacin vamos a analizar el ciclo de absorcin que se produce de forma detallada:

En el foco fro (evaporador), se produce la adicin de calor al refrigerante.

El fluido refrigerante (vapor de agua) se expande en la vlvula de expansin y se evapora en elevaporador instalado en el recinto frigorfico. La vlvula de expansin separa las zonas de laalta presin y de baja presin de la instalacin.

El vapor de agua pasa al absorbedor, donde es absorbido por la disolucin, mezclndose ytransformndose en disolucin diluida. El proceso de disolucin en el absorbedor se realizamediante refrigeracin exterior.

La disolucin diluida se hace pasar a travs de un intercambiador de calor, donde se calientagracias al calor aportado al fluido desde el exterior. Esto se produce debido al enfriamiento de

la disolucin, que fluye en sentido contrario (del generador al absorbedor).La disolucin diluida pasa del intercambiador de calor al generador. En el generador, gracias alcalor suministrado, se realiza el proceso contrario al que se produce en el absorbedor.

El refrigerante se evapora y se desprende en la parte superior, de donde pasa al condensador.Sin embargo, la mezcla concentrada fluye al absorbedor, donde se repite el proceso de mezcla.

En el condensador, el vapor de agua producido en el generador es condensado por el agua derefrigeracin.

La vlvula de regulacin sirve para mantener separadas la presin del circuito de baja en elabsorbedor y la presin alta en el generador.

22El Fancoil es un sistema de acondicionamiento y climatizacin de tipo mixto23

www.mityc.es/energia/desarrollo/EficienciaEnergetica/RITE/Reconocidos/Reconocidos/Biomasa.pdf


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Se utilizan refrigerantes que no sean txicos ni peligrosos.

El empleo del sistema de absorcin, como alternativa a grupos enfriadores accionados porelectricidad, mejora la rentabilidad de la caldera de biomasa ya que se utiliza ms horas al aoy utiliza pellets o combustibles en pocas de menor demanda.

5. Plan Energas Renovables 2011-2020Las fuentes renovables de energa tienen cada vez ms importancia en las polticas energticasy medioambientales; debido al consumo creciente de recursos energticos limitados, elimpacto ambiental por la produccin y uso de las energas tradicionales, distribucin dereservas de energa, los precios de las materias primas energticas, etc.

La Unin Europea tiene una gran dependencia energtica; por lo que es necesario queautoabastecimiento energtico vaya creciendo y se vayan implantando, de forma progresiva,las energas renovables.

En los ltimos 30 aos aproximadamente, se han publicado distintos planes de energasrenovables con el objetivo de promover el uso de las energas renovables, dar mayor seguridada los inversores as como la promocin de las distintas tecnologas asociadas. Para ello senecesita analizar e identificar las barreras en cada grupo, de forma que los Planes de EnergasRenovables contengan medidas concretas para afrontarlas.

El PER 2011-202024, que ha elaborado la Secretara de Estado de Energa del Ministerio deIndustria, Turismo y Comercio, a travs de IDAE, incluye los elementos fundamentales delPANER as como anlisis adicionales y un anlisis por sectores que contiene las perspectivas deevolucin tecnolgica y la evolucin esperada de costes.

En este plan se realiza un anlisis del sector; estudiando la situacin actual a nivel nacional einternacional, las distintas perspectivas de evolucin tecnolgica, barreras y potenciales,

anlisis de costes, propuesta de medidas, objetivos y medidas de subvencin y financiacin.

Entre las tecnologas analizadas en este Plan, figuran: biocarburantes, biogs, biomasa,energas del mar, elica, geotermia, hidroelctrica, de residuos, fotovoltaica, trmica ytermoelctrica.

6. Ventajas de la biomasaResulta interesante destacar algunas de las ventajas a nivel general de la produccin deenerga elctrica mediante el uso de biomasa:

Permite reducir costes, ya que el combustible resulta ms econmico que el gasleo ogas.

Emisiones de CO2 nulas. La biomasa emite CO2; pero este es el mismo que el CO2 queabsorbi la planta durante su proceso de crecimiento, por lo que este CO 2 se consideranulo.

Es renovable, es decir, no se agota siempre que se utilice de forma sostenible.

Independencia energtica del pas frente a otros pases

Independencia energtica de nuestro hogar frente a las grandes empresas energticas

Disminucin de las emisiones de azufre y de partculas

24http://www.idae.es/index.php/id.670/relmenu.303/mod.pags/mem.detalle


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Emisiones reducidas de contaminantes como CO, HC y NOX.

Reduccin del mantenimiento y de los peligros derivados del escape de gases txicos ycombustibles en las casas.

Reduccin de riesgos de incendios forestales y de plagas.

Aprovechamiento de residuos agrcolas, evitando su quema en el terreno.

Posibilidad de utilizacin de tierras de barbecho con cultivos energticos.

Independencia de las fluctuaciones de los precios de los combustibles provenientes delexterior (no son combustibles importados).

Mejora socioeconmica de las reas rurales.

Posibilidad de satisfacer todas las necesidades energticas: desde el transporte hastala produccin de electricidad o incluso calor para la industria.

Las calderas de biomasa se presentan como una opcin cada vez ms interesante para elhogar, ante la continua subida de los precios del gasoil. En Espaa llevan funcionando ya varios

aos y su utilizacin crece exponencialmente.

Estas ventajas convierten a la biomasa en una de las fuentes potenciales de empleo en el futu-ro.

7. Energa Solar y BiomasaLa combinacin de una caldera de biomasa25 con un sistema de energa solar trmica es unaalternativa que permite satisfacer las necesidades de calefaccin y agua caliente sanitaria deuna instalacin.Las instalaciones solares necesitan disponer siempre de un sistema auxiliar de apoyo, porque

la energa solar no es constante.Es por ello por lo que las calderas de biomasa resultan una opcin interesante para sustituir alas calderas convencionales. Las calderas de biomasa cuentan con la ventaja de que permitenreducir la emisin de gases contaminantes y permiten reducir los costes de climatizacin y ACSde los edificios.

Durante la poca de verano, con bajo consumo de energa trmica, la instalacin solar puedeproporcionar el 100% de la energa demandada y la instalacin de biomasa puede permanecer

parada, reduciendo sus costes de mantenimiento, sus emisiones y las prdidas de energa.

Durante la poca de invierno, el sistema de biomasa se emplea para proporcionar la energaque no puede obtenerse del sol.

Como se ha dicho, la instalacin solar puede ser empleada tanto para ACS como paracalefaccin, adems de para otros usos, como el calentamiento del agua de piscinas o laclimatizacin mediante generacin de fro con mquinas de absorcin.

En Espaa estas aplicaciones mixtas deben cumplir los siguientes requisitos:

Consumir prioritariamente la energa solar evitando prdidas por acumulacin.

Asegurar la correcta complementariedad entre la energa solar y la energa auxiliar

(biomasa).

Es recomendable no utilizar un mismo acumulador para la energa solar con la energa

auxiliar (biomasa).

25www.mityc.es/energia/desarrollo/EficienciaEnergetica/RITE/Reconocidos/Reconocidos/Biomasa.pdf


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Nunca debe mezclarse el agua caliente sanitaria con el agua para calefaccin.

Es necesario instalar un depsito de acumulacin para cada sistema (uno para el sistema debiomasa y otro para el sistema solar). La instalacin de un depsito de inercia es siemprerecomendable. Su capacidad aproximada rondara los 20-30 l/kW.

Sistema mixto biomasa-solar para calefaccin

Figura: Esquema grfico de un sistema mixto biomasa-solar para calefaccinFuente: www.mityc.es/energia/

Los aspectos bsicos que se deben tener en cuenta a la hora de disear un sistema combinadode energa trmica y biomasa son los siguientes:

Diseo

Es importante considerar la integracin de un sistema solar trmico en los primeros pasos deldiseo del proyecto, para adaptarlo adecuadamente. Por ejemplo, reduciendo el impactovisual.

Temperatura de retorno

Cuanto ms fra est el agua de retorno que pasa al sistema solar mayor ser su rendimiento.Igualmente, cuanto ms baja sea la temperatura de uso tambin ser mayor el rendimiento ymenor ser la necesidad de la caldera de biomasa. Por ello, es preferible instalar sistemas decalefaccin a baja temperatura (por ejemplo, suelo radiante).

Conexin hidrulica de los captadores

Un buen diseo permitir mayores incrementos de temperatura en el captador, menores

prdidas, menor energa para el bombeo, menor recorrido de tuberas y mejor temperatura deacumulacin.

Gestin de la acumulacin de calor

Debe utilizarse un nico acumulador para el sistema de energa solar trmica y lo mejor aisladoposible. El uso de ms de un acumulador solar implica mayores costes.

Inclinacin de los captadores

La inclinacin de los captadores solares se sita entre los 35 y los 45 grados para Espaa,dependiendo de la zona y el uso principal. Su orientacin debe ser sur. Estas condicionespueden tener cierto margen de variacin cuando las circunstancias lo justifiquen.


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Dimensionamiento del sistema solar

Es necesario estimar la demanda de calor detalladamente y con antelacin, para evitarprdidas de rendimiento de la instalacin, sobrecalentamientos en verano,sobredimensionamientos, etc.

8. ResiduosLa gestin de residuos en Europa se rige por la Directiva 2008/98 sobre los residuos, queestablece la siguiente jerarqua de residuos y ha de servir de orden de prioridades en lalegislacin y la poltica sobre prevencin y la gestin de residuos:

a) prevencinb) preparacin para la reutilizacinc) recicladod) otro tipo de valorizacin; por ejemplo, la valorizacin energticae) eliminacin

La incineracin energticamente eficiente26 y la co-incineracin en hornos industriales sonopciones de gestin que segn la legislacin relativa a la gestin de los residuos, tienenprioridad frente a la opcin del vertedero (es una operacin de eliminacin).

Desde el punto de vista energtico, los residuos que no ha sido posible gestionar previamente,suponen un recurso energtico que debe ser tenido en cuenta.

En la medida en que contribuyan a usos finales de la energa, su utilizacin energtica es unaopcin ms favorable que eliminarlos en vertedero; ya que ayudan a diversificar fuentes deenerga, reducir la dependencia energtica exterior y tienen un alto componente energtico.

La Directiva 2009/28 sobre el fomento del uso de energa procedente de fuentes renovables,incluye en la definicin de biomasa la fraccin biodegradable de los residuos industriales ymunicipales. Esta fraccin se tendr en cuenta a efectos de la contribucin de los residuos a losobjetivos de este Plan.

Respecto a la valorizacin energtica de residuos, es conveniente distinguir entre dos tipos deresiduos: los residuos slidos urbanos y asimilables (RSU) y los residuos industriales.

La principal va en Europa para valorizar energticamente los residuos slidos urbanos es laincineracin.Las instalaciones de incineracin estn obligadas a cumplir con la Directiva 2000/76/CE relativa

a la incineracin de residuos27

, que establece unos valores lmite de emisin muy exigentes yuna alta periodicidad de la medicin de emisiones al aire.

El desarrollo de tecnologas, tanto de combustin como de depuracin de gases (adicin de Cactivo, lechada de cal, SNCR o SCR, filtros de mangas o precipitadores electrostticos, etc.), ascomo una correcta gestin y mantenimiento de las instalaciones, permiten cumplir con dichosvalores de emisin.

26Una vez cumplidos los rendimientos recogidos en la propia directiva27

transpuesta a la legislacin nacional mediante el Real Decreto 653/2003 sobre incineracin de residuos


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A nivel de residuos industriales, existen instalaciones de incineracin principalmente asociadasa los residuos generados por sectores como el del papel (en Espaa, de momento slo existeactualmente en construccin una planta de este tipo).

En cuanto al uso de combustibles procedentes de RSU o residuos industriales en hornosindustriales, la valorizacin energtica se produce habitualmente mediante la sustitucin de

combustibles fsiles en el sector cementero; aunque hay otros sectores (como el papelero,cermico, centrales trmicas, etc.) que presentan un alto potencial.

Tanto los residuos slidos urbanos como los residuos industriales pueden procesarse paraobtener combustibles derivados de residuos (CDR) y combustibles slidos recuperados (CSR).

Un CDR es un combustible que se ha obtenido a partir de cualquier tipo de residuo (peligroso ono peligroso, lquido o slido) y que normalmente slo cumple las especificacionesestablecidas entre el proveedor del combustible y el usuario.

Los CSR son28 combustibles slidos preparados a partir de residuos no peligrosos para serutilizados para recuperacin energtica en plantas de incineracin (o coincineracin) y que

cumplen los requisitos de clasificacin y especificaciones establecidos en la Norma CEN 15359.

9. Proyectos destacados9.1.Tecnologas de hibridacin Solar-Biomasa

Descripcin

El Centro Tecnolgico Avanzado de Energas Renovables29 (CTAER) ha comenzado a trabajar enuna de sus principales apuestas tecnolgicas de futuro: la hibridacin de la energa solar con labiomasa.

Despus de dos aos promoviendo el proyecto Investigacin y desarrollo de una metodologa

para el diseo optimizado de centrales termoelctricas hbridas sol-biomasa, el CTAER haconseguido completar la financiacin de un primer proyecto concreto tras la aprobacin de unincentivo del 62,6% de la inversin total por la Consejera de Economa, Innovacin y Cienciaen su convocatoria 2010 a los Agentes del Sistema Andaluz del Conocimiento.

El 40% restante de la inversin aproximadamente, lo aportar este centro mediante capitalprivado.

Financiacin

Con una inversin total de 1.751.113, este proyecto ser desarrollado a lo largo de 30 mesespor investigadores del CTAER y una empresa del sector.

En la fase inicial, el CTAER establecer las caractersticas bsicas y la ingeniera de una centraltermoelctrica hbrida solar-biomasa de carcter experimental. De este modo en la segundaetapa slo habr que construirla, medirla y evaluarla, para que las empresas hagan de ella unproducto comercial.

28Segn la definicin del Comit Europeo de Normalizacin (CEN)29

http://www.ctaer.com/index.php?mod=subpaginas&id_cat=6&id_pag=26&id_sub=32


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Los trabajos previstos incluyen una etapa de experimentos para analizar el comportamiento dealgunas partes importantes del proceso, como el gasificador alimentado por biomasa y elsistema de potencia al que se tendrn que acoplar las dos tecnologas de energas renovables(la solar y la de biomasa). El resultado final se plasmar en un software de simulacin de unaplanta piloto para su desarrollo industrial.

El proyecto tambin incluye la elaboracin de un mtodo de anlisis econmico que permitadescribir con precisin la rentabilidad de plantas hbridas, y una herramienta de soporteinformtico complementaria.

El CTAER est especialmente interesado en sistemas hbridos solar-biomasa, para su aplicacinen la generacin de electricidad, y en generacin distribuida y con cogeneracin para elaprovechamiento de calor y de fro.

La hibridacin en Espaa

En al actualidad, en Espaa no existe ninguna central solar termoelctrica que hibride conbiomasa.Las centrales en funcionamiento tienen una pequea hibridacin con gas natural porque lalegislacin espaola actual permite utilizar hasta un 15 % de gas natural para absorber lasvariaciones de radiacin solar y mejorar la gestin de las centrales.

Ya ha comenzado la construccin de una central hbrida solar-biomasa en Borges Blanques(Lrida), lo cual demuestra el inters de inversores y empresarios por explotar comercialmenteestas tecnologas de hibridacin renovable.

Termosolar Borges tendr una potencia de 22,5 MW y, segn clculos estimativos laproduccin de electricidad (98.000 MWh) podr abastecer a ms de 27.000 hogares ysupondr un ahorro de 24.500 toneladas anuales de CO2.Adems de los colectores solares cilindro-parablicos y la planta de biomasa, el complejocontar con una pequea unidad de gas para compensar los posibles baches de produccinpuntual de la termosolar durante el da.

Los colectores cilindro parablicos del campo termosolar de Les Borges Blanques (Lleida), ya seestn instalando. Las previsiones estiman que la planta de biomasa estar finalizada en verano,funcionar en pruebas hasta finales de 2012 y se pondr en marcha en enero de 2013.

Estas son las previsiones30 dadas a conocer por Abantia y Comsa Emte, que son las dosempresas encargadas de construir la primera central hbrida biomasa-termosolar que seconstruye en Espaa.

A escala internacional esta tecnologa tambin se est implantando en Marruecos, Egipto yArgelia, con participacin de empresas espaolas.

9.2.Planta de biomasa a escala comercial en Estados UnidosDescripcin

Abengoa ha iniciado la construccin31 de la planta de biomasa a escala comercial de Hugoton,situada en Kansas, en Estados Unidos, despus de haber recibido la autorizacin del Gobiernonorteamericano en Septiembre de 2011.

30http://www.renovablesmadeinspain.es


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El perodo de construccin est previsto que dure unos 24 meses y se estima que durante esteperiodo se crearn unos 300 puestos de trabajo directos en la zona.

La planta tendr una capacidad de produccin de unos 100 millones de litros anuales de etanoly emplear a 65 personas.

Se trata de la construccin de la primera planta a escala comercial que producir etanol desegunda generacin a partir de biomasa.

9.3.Proyecto Pelet inDescripcin

La Fundacin Asturiana de la Energa coordina el proyecto32 Desarrollo de un Pellet paraaplicaciones industriales, PELET IN.

Tiene como principal objetivo el diseo y fabricacin de un pellet, formado por mezclas de

biomasas y con unas caractersticas de calidad suficientes para ser utilizado en aplicacionesindustriales.

Se propone fabricar un pellet industrial, ms barato que el obtenido para el sector domstico,para ser utilizado como combustible en centrales elctricas o en calderas industriales enaquellos lugares en los que hay que realizar largos desplazamientos de biomasa, donde sedeba asegurar que se la suministren bajo unas condiciones de homogeneidad y bajo unosparmetros fsicos y qumicos muy definidos.

PELET IN ha recibido financiacin del Ministerio de Ciencia e Innovacin a travs delsubprograma INNPACTO.

PELET IN es un proyecto de cooperacin pblico-privada en el que participan cuatro entidades:las empresas Pellets Asturias y HUNOSA, el Instituto Nacional del Carbn y la FundacinAsturiana de la Energa.

PELET IN ha recibido financiacin del Ministerio de Ciencia e Innovacin, a travs delsubprograma INNPACTO, mediante fondos procedentes del Fondo Europeo de DesarrolloRegional (FEDER) y fondos propios.

PELET IN cuenta con el apoyo del Consorcio Tecnolgico de la Energa de Asturias, que es unaagrupacin de empresas cuya misin es desarrollar proyectos innovadores de inters para el

sector energtico asturiano.

31www.abengoa.es/corp/web/es/noticias_y_publicaciones/noticias/historico/2011/09_septiembre/abg_20110920.

html

32http://www.peletin.es/index.php?id=es&oq=1
http://www.peletin.es/index.php?id=eshttp://www.peletin.es/index.php?id=es


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Figura: logo de pelet-in

Fuente: www.peletin.es

El proyecto parte de la caracterizacin en laboratorio de diferentes materias primas, su anlisisde combustibilidad y de sus propiedades reactivas. Se plantea la fabricacin a escala semi-piloto de pellets con diferentes composiciones hasta conseguir la composicin definitiva, apartir de la mezcla de diferentes biomasas y aditivos, que mejor cumpla con losrequerimientos establecidos.Con el fin de buscar una solucin que se pueda implementar lo ms generalizada posible,tambin se estudiar la produccin de pellets industriales a partir de biomasas torrefactadas.

Una vez definida en el laboratorio la composicin del pellets e iniciar la fase de fabricacin aescala industrial.

La fabricacin se har en cuatro campaas en las que ser necesario realizar loscorrespondientes ajustes a la cadena de produccin para conseguir un pellet con lascaractersticas necesarias.

El pellet fabricado ser utilizado en la central elctrica de La Pereda (Mieres) donde se probarmediante la tecnologa de co-combustin con carbn. Las primeras pruebas se realizarn concaudales de pellets entre 3 y 12 t/h durante 48 horas mientras que la ltima prueba de co-combustin ser de larga duracin, con caudales de entre 12 y 15 t/h.

Simultneamente se realizarn estudios de mercado en los mercados espaol y europeo paraconocer las posibilidades de penetracin de este producto.

9.4.Proyectos de NorventoNorvento33 viene desarrollando en los ltimos aos una significativa labor de I+D+i relativa alos procesos tecnolgicos de combustin de la biomasa, optimizacin del aprovechamientomecanizado de la biomasa forestal y estudio del recurso biomsico forestal en Galicia.

En muchos de los proyectos que lleva a cabo, Norvento colabora con la Universidad de

Santiago deCompostela y con el Centro de Innovacin y Servicios Tecnolgicos de la Madera(CIS-Madera).

Algunos de estos proyectos son:

Aprovechamiento energtico de los calores residuales de una central de biomasa:proyecto en el que se investiga el potencial de aprovechamiento trmico en plantas debiomasa, para el secado del combustible antes de su entrada en la caldera.

Valoracin de las cenizas de combustin. Investigacin de la produccin y de laeficacia de un fertilizante complejo orgnico-mineral a partir de residuos de empresasgallegas.

33www.norvento.com


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Evaluacin de las posibilidades de empleo de las cenizas de combustin. En laactualidad se est llevando a cabo el "Estudio del potencial fertilizante de las cenizasde combustin de la biomasa forestal primaria",

calor y frío renovables-biomasa

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