Industria Agroalimentaria y Bioenergía - Ponencias Conecta Bioenergía 2012

¿Qué puede lograr la industria alimentaria con la bioenergía?

• AHORRO
• Valorizar subproductos y residuos propios para energía
• Seguridad en el suministro de biocombustibles y estabilidad de precios
• Condiciones de financiación y externalización de servicios
• Mejora de la eficiencia energética
• Posibilidades de cogenerar o trigenerar
• Imagen corporativa respetuosa con el medio ambiente (reducir emisiones de CO₂, acabar con los residuos, ser más sostenible...)

Ponencias Conecta Bioenergía 2012

Casos de éxito

Empleo de los residuos del proceso vitivinícola como biomasa en Bodega Emina

En 2005 el Grupo Matarromera comenzó a estudiar cómo valorizar los residuos y subproductos del proceso productivo vitivinícola (restos leñosos de poda, barricas, pallets y barricas en mal estado o en desuso) como fuente de energía renovable. En colaboración con la Fundación CARTIF y financiación del ICO-IDEA, Se analizaron las características del sarmiento y se comprobó su viabilidad encalderas de biomasa. La caldera de biomasa instalada finalmente tiene 200 kW de potencia y admite biomasa de hasta un 25% de humedad. La energía obtenida se emplea en calentar agua para los siguientes usos:

• Climatización y calefacción de las instalaciones

• Agua sanitaria para lavabos y duchas en bodega

• Agua caliente industrial en: • Elaboración: lavado depósitos, barricas, maquinaria de vendimia • Embotellado: lavado higiénico de botellas

El uso de biomasa permite reducir la huella de carbono de la empresa, al reducir las emisiones anuales de C02 en 47 Tm.

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Planta pionera a nivel mundial de incineración de harinas cárnicas, grasa animal y tratamientode vahos con generación de vapor

Planta para el tratamiento y valorización térmica de 2.500 kg/h harinas cárnicas Categoría I y 1.200 kg/h de grasa animal procedentes de un proceso de transformación de subproductos de origen animal (porcinos, ovinos, caprinos y bovinos) usando 30.000 Nm3/hde aire contaminado de la nave. El calor generado en la combustión de las harinas cárnicas se aprovecha para la oxidación térmica de20.000 Nm3/h de vahos contaminados procedentes de equipos de proceso, y este calor se recupera posteriormente en una caldera de 16.000 kg/h de vapor saturado a 12 bar.

Los gases de combustión junto con los vahos tratados térmicamente pasan a través de un sistema de tratamiento de emisiones contaminantes en continuo que permite a la planta cumplir con la más estricta legislación actual a nivel europeo. La instalación se compone de silo de almacenamiento de harinas cárnicas de 480 m3, horno rotativo de combustión de 12.000.000kcal/h con alimentación automática de harinas cárnicas y vahos contaminados, cámaras de post-combustión con 2 segundos de tiempo de permanencia, quemadores auxiliares mixtos grasa animal/fuel-oil/gas-natural, caldera de vapor saturado con sistema de limpieza automática de tubos, precalentador de vahos para aumentar la eficiencia energética global del proceso y sistema detratamiento de emisiones contaminantes formado por multiciclones, reactor y filtro de mangas, así como equipo de monitorización deemisiones en continuo. Este proyecto ha permitido al cliente sustituir el combustible de la planta, pasando a utilizar harinas cárnicas en lugar de fuel-oil paratratar los vahos contaminados.

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Empleo de sueros de la industria láctea para la producción de biogás en Vall d’Uixó

• Inicio tramitación 2009

• Comienzo construcción: marzo 2011

• Entrada en servicio: octubre 2011

• Gestión de sueros:10 t/día

• Purines y estiércoles: 5-6 t/día

• Otros subproductos agroalimentarios: 25 t/día

Los sueros de leche llegan a la planta desde una quesería situada a 500 m de la planta. El suero de leche es un líquido obtenido en el proceso de fabricación del queso y de la caseína. Sus características corresponden a un líquido fluido, de color verdoso amarillento,turbio, de sabor fresco, débilmente dulce, de carácter ácido, con un contenido de nutrientes del 5% al 10% provenientes de la leche. Ellactosuero es un SANDACH de categoría 3 cuyo código LER es 02 05 01Gracias a la cogeneración con el biogás, que permite la producción en un único proceso de energía eléctrica y de energía térmica, la planta es una herramienta fundamental que permite obtener energía de los subproductos menos valiosos y aprovechar el calor en la valorización de los subproductos más valiosos.

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Uso de calderas de vapor en industrias agroalimentarias

1. Citrex, México

Fábrica de producción de zumos de fruta, principalmente de naranja, siendo el producto un bagazo al 82% de humedad. Mediante unsecado mecánico se reduce la humedad hasta el 62% y, posteriormente, mediante un secado térmico, hasta el 44%, ya perfectamentevalorizable energéticamente en una caldera LSolé de 10 t/a de vapor a 10 bar(g). El ahorro es importante pues la planta abandona elfuel-oil y pone en valor un subproducto que hasta ahora suponía un coste.

2. Salmofood, Chile

En 2011 la sociedad Salmofood de Chile contrata con Vapores del Sur, S. A. (Empresa de Servicios Energéticos participada por LSolé)la compra de vapor producida por una caldera de biomasa de LSolé:

• Sistema de generación de 10 t/h de vapor a 10 bar(g) llave en mano con sistema de filtraje adicional ReCyclone®

• Descuento sobre el coste actual de la tonelada de vapor basada en la combustión de fuel-oil.

• Consumo contractual mínimo (parte fija + parte variable)3. Bodegas Miguel Torres, PenedésEn 2011 las Bodegas Miguel Torres de Vilafranca del Penedès (Barcelona) contrata con Vapores Industrials del Penedès (sociedadparticipada por LSolé) la compra de vapor y frío producida por una caldera de biomasa de LSolé.

• Sistema de generación de 4 t/h de vapor a 10 bar(g) + Sistema de generación de frío con máquina de absorción Thermaxde 2 MW de doble efecto, llave en mano.

• Descuento sobre el coste actual de la tonelada de vapor basada en la combustión de gas natural.• Consumo contractual mínimo (parte fija + parte variable)

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Cogeneración con biomasa en una industria láctea

Los objetivos del proyecto son reducir el coste energético global de una industria láctea, aumentar la seguridad y calidad del suministrode energía y mejorar el balance de CO2 del proceso industrial asociado. La industria contaba con 2 calderas de gasóleo (15.394.076 l/año) trabajando 6.300 h/año para un consumo total de 32.000 tn/hde vapor saturado a 15 bar (g), destinado a:

• Calentamiento para red de baja presión sueros y quesería

• Vapor para UHT

• Vapor para esterilizadores

Con el cambio se persigue producir todo el vapor necesario mediante combustión de biomasa. Se ha supuesto que retornará el 80 %del vapor utilizado para procesos a una presión de 0,2 bar y una temperatura de 80 ºC (condensados). Se espera aumentar a 8.000h/año de funcionamiento. El combustible será astilla de madera al 30 % de humedad (PCI-BH = 11.500 kJ/kg; 30 $/tn)Se analizan 2 alternativas de sustitución:

1. Turbina a contrapresión

• Cubre toda la demanda térmica y genera 2 MWe, que cubrirán parte de la demanda eléctrica.

• Si no hay consumo térmico, la instalación se para.

2 Turbina a condensación con extracción

• Cubre toda la demanda térmica y toda la demanda eléctrica ya que genera la potencia pico de 3,5 MWe.

• Si no hay consumo térmico,  todo el vapor se turbina generándose 8 MWe. La energía eléctrica sobrante se vende a lared eléctrica.

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Innovaciones Tecnológicas

Tecnología de cogeneración a partir de gasificación para el aprovechamiento integral de la energía contenida en la biomasa

Solución tecnológica de TAIM WESER para aprovechar integralmente el contenido energético de la madera, gasificándola y recuperandoenergía eléctrica y térmica (cogeneración).La gasificación down draft avanzada logra temperaturas superiores a 1.000º C en el reactor, lo que provoca la rotura térmica de losalquitranes. Así, la adaptación posterior del gas es simple y robusta, la recuperación de energía, integral (rendimiento global 90%), ya la vez con respeto absoluto al medio ambiente.

En la actualidad, el gasificador down draft de TAIM WESER es el de mayor potenciaunitaria del mundo en operación. La tecnología no requiere granulometrías finas, lo que evita gastos extraordinarios en sobretrituración, y tampoco precisa materiales fungibles añadidos a la biomasa para mantener los sistemas en operación. Dispone de cinco puntos de recuperación de energía, uno eléctrico (generador) y cuatro térmicos (intercambiador de alta temperatura,camisas de motor, gases de escape y char), pudiendo entregar éstos la energía en forma de vapor y/o de agua caliente (y en consecuencia de agua fría vía ciclo de absorción posterior).

Usos recomendados: generación exclusiva de electricidad; combustión directa del gas; procesos industriales con consumo de energíatérmica (vapor, agua caliente, agua fría); climatización (frío o calor), de distrito o no, y donde a la vez se puede consumir o vender alsistema energía eléctrica. Se presentará un caso práctico de venta de electricidad al sistema y de sustitución de gas natural para climatización.

 

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Tecnología Carbonización Hidrotermal para transformar la materia orgánica en biocombustible sólido

El proyecto de Ingelia se basa en la aplicación de la tecnología de Carbonización Hidrotermal (HTC) para transformar la materiaorgánica en biocombustible sólido. La tecnología HTC tiene una excelente aplicación en los sectores que generan residuos orgánicosy a su vez necesitan calor para su actividad, especialmente empresas del sector agroalimentario y del sector hotelero. Mediante estatecnología innovadora, los residuos orgánicos son transformados en biocombustible sólido tipo carbón que se utiliza para generar caloren las propias instalaciones del cliente.Entre las materias primas que se pueden transformar en biocombustible, se encuentran:

• residuos orgánicos procedentes de cocinas

• restos vegetales de los jardines

• lodos de las depuradoras

• residuos orgánicos procedentes de empresas agroalimentarias.

La humedad de la materia prima no representa una desventaja para la tecnología HTC y el biocombustible obtenido en forma de pelleto polvo se combustiona en calderas sencillas existentes en el mercado. En el sector agroalimentario permite cubrir las necesidades energéticas con recursos propios; reduce o elimina el consumo de combustiblesfósiles; genera agua fertilizada para las plantaciones de cultivos; reduce costes en la gestión de residuos; necesidades deespacio mínimas debido al  diseño vertical de la planta; posibilidad de carbonizar todo tipo de restos orgánicos para obtener un combustiblehomogéneo.

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Casos de éxito con la bioenergía

Integración de una planta de cogeneración mediante gasificación de biomasa en una industria de secado industrial de oleaginosas y maíz

Integración de una planta de cogeneración mediante gasificación de biomasa en CECOSA, una industria agroalimentaria de Valladolid. La industria se dedica al secado industrial de oleaginosas y maíz, y a la comercialización de productos agrícolas.

La actividad de secado requiere un importante aporte energético cubierto por combustible fósil. Con la instalación de la planta de cogeneración de biomasa desarrollada por CIDAUT, la empresa dispondrá de una potencia de 100 kW eléctricos para volcado a red y de 200 kW térmicos que se podrán utilizar en el proceso productivo de la planta permitiendo obtener importantes ahorros en la factura energética. La planta de cogeneración con biomasa se integra como una parte más de las instalaciones térmicas de la industria sustituyendo un porcentaje relevante de combustible fósil. Se describirán las principales características de la instalación, los pasos realizados en su ejecución y los datos del sistema en explotación.

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Tecnología de generación eléctrica a pequeña escala a partir de residuos

La planta BIOCOM genera 125 kWe mediante el aprovechamiento energético de diversas biomasas. Una de sus posibles aplicacioneses la revalorización energética de restos biomásicos de procesos agroalimentarios como materia prima para esta planta de biomasa y en la propia industria donde se generen, con el objetivo de producir tanto energía eléctrica como térmica.

De esta forma se resuelve la problemática del tratamiento y eliminación de residuos de estas industrias agroalimentarias, al tiempo que se reduce el consumo de combustibles fósiles al emplearse los propios recursos biomásicos y subproductos de la industria, con el consiguiente ahorro energético en la empresa, la reducción de costes en el proceso de gestión de residuos, y el claro beneficio de laproducción de energía eléctrica directamente aprovechable por la industria que genera estos residuos.

La instalación precisa de un proceso de generación de calor mediante un sistema de transformación energética de biomasa, (porejemplo combustión, pero pudieran ser otros), una transmisión de calor hasta el ciclo ORC y una producción eléctrica en dicho ciclo. Este módulo ORC de generación eléctrica se adapta en todo momento a la cantidad de calor que reciba, generando electricidad en función de este calor y hasta 125 kWe. En este proceso también se genera energía térmica que puede ser empleada en diversos procesos de la industria.Todo esto también favorece la imagen medioambiental de la empresa al reducir las emisiones de CO2 y el consumo de combustibles fósiles, al tiempo que se aumenta la eficiencia energética al emplearse los recursos y subproductos propios de la industria.

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Fuente y lista de ponencias completas:

Congresobioenergia.org