conversion de biomasa a diesel sintetico

BIOFUEL CATALYTIC CRACKING
BFC
Conversión de Biomasa
En Diesel Sintético
2013
BIOFUEL CATAYTIC CRACKING
(BFC)
Conversión de Biomasa en Diesel Sintético
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BIOFUEL CATALLYTIC CRACKING – INDUSTRIAS SAVINI SRL
Planta BFC en Italia
ÍNDICE
QUE ES EL SISTEMA DE BIOFUEL CATALYTIC CRACKING .................................................... 4
DESCRIPCION DEL PROCESO BFC ....................................................................................... 4
OBJETIVOS DEL PROCESO BFC ............................................................................................ 5
ASPECTOS DE LA REACCION QUÍMICA DEL PROCESO ............................................... 12
BALANCE PRELIMINAR DE LA ENERGÍA ............................................................................ 14
RUIDO ........................................................................................................................................... 15
EMISIONES Y SUBPRODUCTOS ........................................................................................... 15
SEGURIDAD AMBIENTAL DEL SISTEMA ............................................................................. 16
a.
Posibilidades de la biomasa como fuente de energía y desarrollo. ................................ 18
b.
Bioenergía y Desarrollo Rural. .............................................................................................. 19
PROCESO BFC: DIAGRAMA DE BLOQUES ............................................................................... 23
ESQUEMA DEL PROCESO BFC..................................................................................................... 26
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO ........................................................................................ 27
PRINCIPALES COMPONENTES DEL SISTEMA BFC ................................................................ 28
MATERIALES DE DESPERDICIO QUE PUEDEN SER TRANSFORMADOS EN DIESEL
SINTÉTICO (EJEMPLIFICATIVO) ................................................................................................... 29
MATERIALES QUE SE PUEDEN PRODUCIR PARA SER TRANSFORMADO EN DMS .... 30
LAYOUTS REFERENCIALES........................................................................................................... 33
CUADROS DEL BALANCE DE MASAS ......................................................................................... 35
CUADROS FINANCIEROS PARA UNA PLANTA BFC-400 ........................................................ 36
ASPECTOS AMBIENTALES Y DE LA EFICIENCIA ENERGETICA EN LA TECNOLOGIA
BFC........................................................................................................................................................ 37
REDUCCIÓN DE EMISIONES CO2 POR EL USO DE LA TECNOLOGIA BFC ...................... 45
3
BIOFUEL CATALLYTIC CRACKING – INDUSTRIAS SAVINI SRL
SEGURIDAD DE LOS PROCESOS ........................................................................................ 11
QUE ES EL SISTEMA DE BIOFUEL CATALYTIC CRACKING
DESCRIPCION DEL PROCESO BFC
El Biofuel Catalytic Craking (BFC) constituye un sistema que tiene la particularidad de dividir,
reagrupar
los
carbono
átomos
e
formando
de
hidrógeno
un
nuevo
compuesto también orgánico:
Hidrocarburo.
Presentado
como diesel o kerosene.
Durante
ese
proceso
la
materia prima, ya mezclada
con un aceite mineral, que
funciona
como
transporte y
medio
de
transferencia,
es dispersada en continuo a
través de las secciones posteriores del circuito y hasta el final de la reacción, que se produce
dentro del reactor BFC y donde el combustible diesel/kerosene resultante y las fases gaseosas,
se evaporan en el interior de una columna de destilación, mientras que el aceite mineral –de
transporte y transferencia-, permanece como producto de fondo.
Luego, con el objetivo de compensar el flujo de masa del aceite mineral en el interior del sistema,
una porción del aceite de la parte inferior se extrae continuamente del reactor BFC separado de
contenido sólido y luego se recicla a la sección de preparación del material de alimentación en un
proceso continuo y permanente.
Los vapores y gases que fluyen hacia fuera de la columna de destilación pasan a través de un
condensador, donde la fase líquida (el aceite combustible ligero y el agua la de reacción) se
recogen y envían a un
separador
(agua/aceite), mientras que el flujo de gases, que son
aspirados por una bomba de vacío (0,1 a 0,4 bares), se utilizan luego como ayuda para el
combustible del generador diesel de alimentación eléctrica de la planta.
4
BIOFUEL CATALLYTIC CRACKING – INDUSTRIAS SAVINI SRL
dentro de un proceso catalítico, los polímeros moleculares de las materias orgánicas para luego
OBJETIVOS DEL PROCESO BFC
Los objetivos principales del proceso BFC pueden definirse de la siguiente manera:
1. La obtención de cadenas de moléculas de hidrocarburos de la longitud del diesel mineral.
2. La neutralización de desechos peligrosos generados por el intercambio iónico del catalizador.
4. Que los residuos no contaminantes posean un volumen no mayor al 10% (diez por ciento) del
total de la materia prima ingresada y procesada y puedan ser depuestos en un vertedero común.
5. La producción de un combustible –diesel o kerosene-, que cumpla con los estándares
internacionales.
5
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3. El evitar la formación de residuos contaminantes.
MATERIA PRIMA. ESPECIFICACIONES Y PRE-TRATAMIENTOS CARACTERÍSTICOS
Preparación
y
carga
para
el
procesamiento
Esta sección incluye la preparación de
materia prima y la entrega continua al
La materia prima sólida, en forma de
materiales
finamente
triturados,
se
dispersa en un aceite mineral que, como
se dijo, actúa de medio transporte, en
una proporción de 1 (una) parte sólida
frente a 2 (dos) a 4 (cuatro) de aceite
mineral.
La materia prima a procesar recibe un
pre
tratamiento
que
incluye
varias
etapas:
a) Trozado de la biomasa de origen forestal en medidas adecuadas a la máquina de trituración
primaria (chipeado).
b) Deposito de los chips en silos adecuados.
c) Trituración fina del chip, separación de metales, cribado para clasificación por medida,
laminado según el tipo de material.
d) Trituración fina y laminado de materias primas orgánicas de origen vegetal (cultivos
energéticos, chala-marlo de maíz, cascara de maní, estiércol, residuos orgánicos de procesos de
elaboración de materia orgánica, glicerina vegetal).
e) Secado a los requerimientos de proceso (> 10%)
f)
Sistema de dosificación controlada con preservación de humedad, según el tipo y
conformación del producto.
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reactor BFC.
LA PLANTA BFC
Elementos que la comprenden.
Los elementos que genéricamente integran una planta BFC, son los siguientes:
1-
La cinta de carga de la tolva de alimentación de la materia prima desde el depósito de la
misma.
Un
equipo
mezclador
de
la
preparación
(biomasa/aceite
de
transporte/catalizador/neutralizador), equipado con un removedor interno para la integración los
elementos y formando una suspensión con los mismos.
3 - Una bomba/turbina que por succión alimenta el reactor ubicado bajo la columna de destilación
con la suspensión indicada en el punto anterior.
4 - Un sistema para el calentamiento a temperatura intermedia de la suspensión, que utiliza la
recuperación de calor de otras corrientes calientes y del grupo electrógeno anexo.
5 – Una columna flash de vapores de agua y condensables, controlada en velocidad desde el
tablero comando por sensores de nivel.
6 – Un sistema de bombas que mantienen el sistema bajo vacío (0,1 a 0,4 bar).
7 – Una bomba de lodos que regula el nivel dentro del reactor.
8 - Una turbo bomba que funciona alternativamente alimentando de materia prima sólida en
suspensión con el catalizador y neutralizador.
b, Reactor
El reactor BFC asegura las condiciones adecuadas para que la reacción tenga lugar.
La suspensión ingresada al reactor pasa de las condiciones de PH neutro controlado desde el
mezclador de preparación, a las condiciones necesarias para la reacción mediante la recepción
de un suministro calor que se produce en el
momento que la suspensión se incorpora en
el reactor.
Una
bomba
de
fricción
recirculación continúan de la
asegura
una
suspensión y
hace que la misma se halle sujeta a un fuerte
suministro de energía de mezclado intenso.
Ambas condiciones son requeridas para
obtener la reacción de pirolisis rápida.
Luego, los vapores de petróleo ligero de
combustible y agua de reacción, además de
los gases no condensables, generan un flujo
a través de la columna de destilación hasta el
condensador, mientras que la extracción
7
BIOFUEL CATALLYTIC CRACKING – INDUSTRIAS SAVINI SRL
2-
controlada del aceite mineral y residuos en exceso de entrada en el reactor equilibra el flujo de
masa.
La sección contiene los siguientes equipos:
• Reactor BFC
• Dispositivo de suministro de energía para dar la energía a la mezcla de la pasta fresca que entra
al sistema.
• La columna de destilación.
• Bomba a tornillo y decantadores para absorber el exceso de extracción de aceite.
La temperatura dentro del reactor se controla a través del control de velocidad de la bomba y la
fricción a través de un reflujo de líquido desde el condensador.
Dispositivos adecuados aseguran la reducción de la temperatura del sistema en caso de sobre
elevación de la misma inesperada.
c. Condensadores
Los vapores que fluyen hacia fuera de la columna de destilación se condensan. Por su parte, los
gases incondensables son absorbidos continuamente por el sistema de vacío.
d. Separador de agua/aceite combustible
El líquido condensado, formado por combustible y agua, se recoge en una sola corriente en el
separador de agua / aceite combustible.
e . Sistema de vacío
Una bomba de vacío asegura el control de la presión en el interior del condensador por la succión
continua de los gases no condensables que salen del reactor.
Los gases son entregados al generador diesel y se usan como combustible en mezcla con el
aceite diesel.
f . Extracción del exceso de cenizas del tratamiento
Un dispositivo para el control de nivel ubicado en el interior del reactor activado, acciona una
bomba para la extracción continua del exceso de aceite que, como se dijo, fluye en circuito
cerrado dentro de la planta.
Una vez que dicho aceite se extrae del reactor se los direcciona a través de una unidad de
decantación continua de las cenizas sólidas, realizando su separación.
Los vapores de combustible son entregados al condensador principal. La sección contiene:
• Una bomba de extracción de aceite
• La unidad de decantación y filtración en línea
• Una bomba de de envío de aceite filtrado al depósito de aceite de recirculación.
• El depósito de aceite de recirculación
• El sistema de calentamiento de la suspensión y,
• La columna de Flash
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• Bomba de fricción para el suministro de energía rápida y sostén de la reacción.
g . Limpieza del agua separada de la reacción
El agua que sale del separador agua/aceite/diesel, se recupera en un tanque y se procesa en
lotes para la separación de aceite ligero final con un sistema de destilación al vacío.
La energía para la destilación se recupera del exceso de calor en el interior del sistema.
h . Generador Diesel
Un generador diesel proporciona la energía eléctrica para el funcionamiento de la planta.
elaborado por el sistema BFC,
además de los gases derivados del sistema de vacío, tales como el monóxido de carbono y
trazas de otros gases combustibles, todos los cuales poseen un alto valor energético.
El calor de los gases de escape se recupera a través de un intercambiador de calor y es
aprovechado para calentar el de aceite térmico de transferencia.
i . Sistema de Recuperación de Calor
El sistema de aceite térmico proporciona la distribución del calor recuperado y realiza la
regulación de la temperatura en las secciones específicas de la planta. El sistema tiene dos lazos:
uno para la transferencia de calor, y el otro para fines de refrigeración.
j . Sistema de agua de refrigeración
El agua de refrigeración para la condensación, circula a través de los intercambiadores. Es
enfriada por torres externas de servicio continuo.
k . Sistema de control
Un sistema de control centralizado asegura el seguimiento y la vigilancia de todos y cada uno de
los parámetros del proceso, entre otros:
• Los niveles
• El caudal másico
• La presión
• La velocidad de rotación de las bombas
• El suministro de energía
El proceso se halla íntegramente controlado por el sistema, no obstante, el operador puede
interactuar manualmente a través de los comandos del panel de control. También se permite el
control remoto.
El sistema, además, controla las secciones auxiliares, como el tratamiento de las cenizas y los
sistemas de refrigeración y calefacción.
Una base de datos lleva registro de los parámetros de trabajo de procesos y tendencias.
i, Breve descripción de la actividad de las partes de la BFC
Durante su actividad una bomba de lodos realiza el control de nivel en forma intermitente,
haciendo pasar la suspensión por un sistema de decantación y separación del aceite de
transferencia que luego es reutilizado.
Este tramo de recirculación de la turbo-bomba produce el calentamiento necesario para la
reacción (320°C) de manera controlada a través del sistema computarizado de comando y
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El combustible utilizado por el generador es el combustible
regulación. El sistema de mezclado, en su trabajo de preparación y una vez completado con la
debida cantidad de materia prima sólida, recibe el aceite mineral procedente del depósito de
aceite de recirculación.
La temperatura del aceite es alrededor de 260 ° C y la mezcla con la materia prima fría hace caer
la temperatura a 200 ° C.
También se cargan allí el catalizador y el neutralizador. Una mezcla lenta asegura des-aireación y
y evacua los vapores de agua y el aire atrapado en el material de alimentación para enviarlos a
un condensador con sistema de vacío.
De esa forma la mezcla finalmente llega a condiciones óptimas para el proceso y, en esa
situación, estará listo para enviar la suspensión a la turbo-bomba y completar de esa forma la
transferencia de su carga a la sección reacción secundaria.
Las condiciones físicas dentro del mezclador se mantienen por debajo de los límites en los que
una reacción química se puede iniciar. Una bomba externa de tipo tornillo asegura la circulación
de aceite térmico para el control de temperatura de la suspensión dentro del mezclador.
El aceite térmico está conectado a un calentador y un lazo de frío para regular su temperatura y la
de la suspensión.
De esa forma, la suspensión está lista para ser entregada, lo que se realiza extrayéndola por el
transportador de tornillo inferior para luego enviarla a la turbo-bomba de succión que, con ella,
alimentará el reactor ubicado bajo la columna de destilación.
El flujo al reactor de la BFC se controla automáticamente y el nivel dentro del mismo es medido
por sensores atento a que se inicia la evaporación de las fracciones livianas primero y luego del
resto, lo que hace necesario mantener el nivel por la bomba a tornillo de fondo que luego de una
etapa de decantación recupera el aceite de transferencia para ser reutilizado.
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BIOFUEL CATALLYTIC CRACKING – INDUSTRIAS SAVINI SRL
la adecuada conjunción de los diferentes elementos, mientras que la columna de flash condensa
SEGURIDAD DE LOS PROCESOS
Los parámetros de trabajo normales están supervisados y controlados durante el funcionamiento
de acuerdo con el programa de trabajo seleccionado.
Los parámetros de trabajo críticos son también objeto de acciones automáticas por el sistema de
control una vez que se pasa al segundo nivel de alarma. Por ejemplo:
en el caso de que la temperatura salga de la gama permitida por la operación normal, y si el
sistema de control no es capaz de resolver el problema, se emite una alerta para que los
operadores intervengan.
2. Para el supuesto que el operador no pudiera resolver el problema, se activará la alarma de
segundo nivel a partir de la cual se inician las acciones correctivas de manera automática desde
el sistema, sin necesidad de la participación del operador.
3. El primer nivel de alarma implica una inyección de nitrógeno.
4. Si el problema continuara, se dispara un segundo nivel de alarma que comienza con la
inyección de agua controlada para provocar la saturación de la reacción.
Además de lo precedente, el sistema también está provisto de:
•
Barreras de contención por eventuales fugas de aceite diesel.
•
Alarmas de presión y de funcionamiento normal del equipo.
•
Desconexión automática de los procesos con los procedimientos de emergencia que quedan
activos.
•
Realización de un análisis de riesgo completo, que estará disponible antes de la puesta en
marcha de la planta.
•
Disponibilidad de todos los dato de proceso.
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1. Si el control de temperatura dentro del reactor de la columna de destilación esta activado y
ASPECTOS DE LA REACCION QUÍMICA DEL PROCESO
La tecnología consiste en una mejora del proceso de catálisis rápida, que es bien conocido y que
fuera descripta desde el siglo pasado en muchas publicaciones científicas.
El esfuerzo que persigue nuestra tecnología BFC, es aplicar esos conceptos ya descriptos en
muchos informes de Universidades, para una instalación industrial capaz de realizar una actividad
El programa preindustrial fue asistido por el Departamento de Química Aplicada de la Universidad
“La Sapiencia” de Roma con ensayos de laboratorio y la retroalimentación continua a partir de
una instalación industrial piloto.
El equipo de investigación trató de transferir los conceptos científicos de una instalación industrial
y el trabajo se centró en tres puntos básicos:
a) La transferencia, en la forma más rápida posible, de la energía a la masa de reacción.
b)
Evitar la liberación de hidrógeno de la molécula básica y,
c) Obtener un trabajo en continuo.
La reacción química del sistema BFC no es una pirolisis pura, puesto que en esta última se
realiza la simple transferencia de calor a la biomasa en ausencia de oxígeno y a una temperatura
de alrededor de 520 ° C, generando la separación entre los vapores de hidrocarburos pesados y
gases de carbono y otras fracciones no combustibles.
En el proceso de BFC, la presencia de los catalizadores, asociados a un sistema patentado capaz
de dar energía a la biomasa y reaccionar de una manera muy rápida y bajo intensas condiciones
de mezclado, crea las condiciones para que el catalizador se una a los hidrocarburos resultantes
de la combustión lenta y parcial de la molécula de la biomasa (olefinas, alcanos, plásticos, etc.), y
los átomos de hidrógeno en exceso.
El resultado es la hidrogenación a una temperatura inferior a 320 ° C y a presión atmosférica.
Este proceso, como fácilmente puede observarse, otorga además una considerable ventaja en
comparación con los actuales procesos de hidrogenación utilizados para la producción de aceites
combustibles, que requieren altas presiones y temperaturas por encima de 700 ° C.
Tomando como ejemplo la biomasa en forma de celulosa, se puede asumir el siguiente pasaje
intermedio teórico:
C6H10O5 = CO2 (2,5) + (CH2) n (3,5) + H ( 4 )
Conforme a ello, los cuatro átomos de hidrógeno hidrogenan la biomasa al reaccionar
reemplazado por el catalizador (de cationes de silicato de aluminio).
Por último, la reacción de la biomasa de celulosa puede ser teóricamente resumida de la siguiente manera:
10 C6H10O5 (1, 63 kg) = 19 CO2 (0.836 kg ) + C20H42 ( 0.282 kg ) +
+ C21H44 (0,296 kg) + H20 12 (0,216 kg )
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en continuo y en condiciones de trabajo pesado.
Y por kg de celulosa pura:
1 kg de celulosa + 0,01 Kg de catalizador = 0.513 Kg CO2 + 0.355 kg de destilado medio + 0.132
kg de agua.
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BALANCE PRELIMINAR DE LA ENERGÍA
Debido al hecho de que la biomasa nunca contiene 100% de celulosa, y suponiendo una eficacia
de la reacción 90%, se han experimentado los siguientes rendimientos medios para 1 (uno) kg
de biomasa seca:
• 15 a 35% de aceite de combustible diesel
• 15% de agua
• 2 a 12% de sales, catalizador y residuos de carbono
Sintéticamente:
1. Mayores rendimientos en aceite diesel a los indicados (de hasta 70/80%) se pueden obtener
utilizando como materia prima materiales plásticos o hidrocarburos ricos.
2. La energía requerida para operar el proceso se produce con un generador diesel integrado en
el suministro de la planta, para producir electricidad y calor.
3. El consumo del generador se mantiene siempre por debajo de 15% del aceite diesel producido.
Normalmente por debajo del 10%.
4. Se trata de una reacción química natural que transforma la molécula compleja de celulosa
tridimensional en moléculas de aceite combustible de cadena corta.
5. Los productos gaseosos resultantes de la reacción se recogen a través de una bomba de vacío
y son direccionados para la alimentación del generador diesel.
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• 45 a 50% de CO2 + trazas de gases ligeros (CO, CHN)
RUIDO
La planta cuenta con un nivel de ruido inferior a 60 Db.
EMISIONES Y SUBPRODUCTOS
Como se puede observar a través de la descripción del proceso efectuada, no se añade oxígeno
al producto de la reacción y ninguna oxidación se lleva a cabo. Es simplemente la transformación
química de una molécula tridimensional compleja en moléculas lineales simples.
El dióxido de carbono enviado a la atmósfera a través del sistema de gas de escape del motor
diesel, que produce la energía eléctrica para el funcionamiento de la planta, sale de una
transformación natural, dando un saldo de cero en el contenido de CO2 en la atmósfera.
Básicamente, el proceso es CO2 neutro.
2 – Emisiones líquidas:
Fuera del combustible ligero, que representa el producto útil de la tecnología, el sistema produce
agua que sale de los dos condensadores de ese elemento ubicados por debajo de la columna de
destilación.
El agua cruda, separada a través del decantador de aceite combustible/agua, contiene trazas de
aceite ligero que se almacena en un tanque de recepción de agua y que en lotes se procesa a
través de un tratamiento de doble paso:
Primero: El retiro mecánico del aceite combustible que es enviado a un tanque de recepción de
dicho elemento.
Segundo: La fase acuosa, que contiene trazas de emulsión oleosa que se pasa a través de un
proceso de destilación al vacío luego del cual se devuelve el agua a diferentes niveles de limpieza
(desde la parte inferior, para su uso en la agricultura, desde la superior, que da agua de alta
calidad, es adecuada para verterse a los ríos naturales de superficie). Luego, la parte pequeña
de lastre oleoso, se volverá a procesar a través de los mezcladores de preparación.
3 – Residuos sólidos:
El 10 % (diez por ciento) máximo de los residuos sólidos está formado por sales inorgánicas con
catalizador y carbón.
El producto puede ser, previo retiro de los catalizadores y neutralizadores para su reutilización, o
bien utilizado para la producción de energía (briquetas de carbón), o en la agricultura para la
fertilización del suelo. Esta solución será posible cuando sean utilizados como materia prima
productos o subproductos agrícolas.
Diferentes materias primas podrían requerir el vertido del sólido residual.
15
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1 – Emisiones a la Atmósfera:
SEGURIDAD AMBIENTAL DEL SISTEMA
Una extensa y constante exposición de los productos de reacción a temperaturas de alrededor de
320 °C asegura que las eventuales trazas de compuestos intermedios tóxicos, que eventualmente
se formen, lleguen a completar su destrucción integral durante el proceso.
Todo el proceso, desde la preparación de materia prima y la alimentación, hasta la salida de las
cualquier otra sustancia ingresen al sistema.
Finalmente:
•
Los gases no condensables separados de fases líquidas en los condensadores, son
absorbidos por un sistema de vacío (por debajo de 1.000 pascal) que los obliga a circular a través
del filtro de aspiración del motor diesel utilizado para producir electricidad y calor para la
operación de la planta.
•
Tales gases son principalmente dióxido de carbono neutro, además de trazas de gases
ligeros (hidrógeno, monóxido de carbono, mercaptanos y similares).
•
La oxidación completa, que tiene lugar en el interior del motor de combustión interno, asegura
que todos los gases combustibles se devuelvan como gas neutro gastado, y los olores se
destruyen.
•
Los gases combustibles ligeros eventualmente formados (hidrógeno y monóxido de carbono)
y los olores, son completamente oxidados con la energía recuperada para el uso de procesos.
•
Los gases y los vapores eventualmente liberados durante las fases transitorias pasan al
motor diesel.
•
Si se produjera un fallo en el motor diesel, esos gases son desviados de manera automática
hacia un filtro de carbón para su neutralización completa.
•
Los residuos sólidos extraídos del sistema pasan primero una separación por decantación
que recupera el diesel y después se calientan hasta la evaporación completa del diesel. El aceite
diesel se re-circula al reactor encendido.
•
Durante el proceso, que opera a bajas temperaturas (por debajo de 320 ° C) y en ausencia
de oxígeno, no tiene lugar combustión alguna.
•
La adición de cal asegura también la neutralización de gases ácidos finalmente constituidos,
lo que se produce antes de que se eliminen con los vapores.
•
La ausencia de oxígeno y la permanencia durante un tiempo prolongado a temperaturas de
alrededor de 300 ° C, evita la formación de precursores de dioxinas.
•
El sistema funciona a presión atmosférica (leve vacio), lo que reduce el riesgo de fugas de
gases al exterior.
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fases de sólidos, líquidos y gaseosos, trabaja en circuito cerrado, lo que impide que el aire o
•
Las barreras de contención evitan que cualquier fuga de aceite pueda expandirse en el
edificio. Los líquidos de la zona contenida se recogen por gravedad en un depósito de
recuperación externa.
•
El sistema de instrumental eléctrico ubicado dentro del área del proceso cumple con las
exigencias de prueba de explosión.
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IMPORTANCIA DE PRODUCIR DIESEL SINTÉTICO
1
Bioenergía y Desarrollo. (*)
a. Posibilidades de la biomasa como fuente de energía y desarrollo.
precaria y diversos problemas generados por el cambio climático, ha facilitado el impulso de políticas
energéticas y ambientales favorables al desarrollo de las energías renovables, entre ellas la
Bioenergía (BE), como pocas veces se ha visto en el pasado.
Esta circunstancia ha permitido a FAO consolidar una serie de desarrollos que permiten poner en
evidencia las distintas oportunidades, ventajas y beneficios que ofrece la bioenergía y que se
considera necesario que los decisores políticos conozcan acabadamente. Estas oportunidades,
ventajas y beneficios, van mucho más allá de la seguridad energética, del combate al cambio
climático (CC) y del hecho que la bioenergía pueda constituir una fuente descentralizada de energía.
Las ventajas más importantes tienen que ver con el desarrollo de la comunidad, de su territorio y de
sus recursos naturales.
En efecto, la biomasa para uso energético no es solo una fuente energética disponible localmente y
que si se maneja adecuadamente es renovable, sino que además es económica, ambiental y
socialmente sostenible. Constituye un recurso energético que se puede generar y multiplicar, de
acuerdo a lo necesario, mediante plantaciones, y con el cual se pueden producir combustibles,
sólidos, líquidos y gaseosos, que permiten generar energía térmica, mecánica y eléctrica, para uso en
la industria, los servicios y la economía del mismo territorio, y cuyos excedentes pueden exportarse a
comunidades vecinas, generando un sistema sinérgico de gran valor agregado para la comunidad
involucrada.
De esta manera se puede reemplazar el consumo de combustibles derivados del petróleo, cada vez
más conflictivo y oneroso, generando un ahorro considerable, reduciendo la dependencia externa y
contribuyendo a la mitigación del CC.
1
(*) Extraído del Análisis del Balance de Energía Derivada de Biomasa en Argentina- WISDOM – FAO, Mayo de
2009.
18
BIOFUEL CATALLYTIC CRACKING – INDUSTRIAS SAVINI SRL
La situación imperante de crisis internacional, precios elevados de la energía, seguridad energética
El uso de la bioenergía es una realidad en casi todos los países y regiones del mundo. Si bien aún
hay muchas dificultades por resolver, sus múltiples beneficios son indiscutibles. Uno de esos
beneficios es que la bioenergía es una oportunidad para promover el desarrollo rural. Por lo tanto, la
FAO ha realizado una firme apuesta a favor del desarrollo de la bioenergía en sus países miembros.
Producción ,Oferta
Tipo de Biocombustible
Usos, ejemplos de
biocombustibles
Dendrocombustibles
Sólidos: leña,rollizos,chips,aserrín
Directos
Carbón vegetal
Dendrocombustibles
Indirectos
DENDROCOMBUSTIBLES
Dendrocombustibles
Gaseosos: gas de pirolisis
Recuperados
Cultivos Energéticos
Subproductos animales
Líquidos: licor negro, etanol
Líquidos: etanol, biodiesel
AGROCOMBUSTIBLES
Sub productos
Gaseosos: gas de pirolisis
Sólidos: residuos sólidos urbanos
agro industria
Líquidos: efluentes cloacales,
CENTROS URBANOS
SUBPRODUCTOS
MUNICIPALES
bioaceite de pirolisis
Gaseosos: biogás, gas de pirolisis
Sólidos: residuos sólidos urbanos
Adaptado de: TUB, Terminología Unificada sobre Bioenergía, [FAO. 2004a].
"Mapeo de Oferta y Demanda Integrada de Dendrocombustibles" (Wood fuel Integrated
Supply/Demand Overview Mapping - WISDOM)
b. Bioenergía y Desarrollo Rural.
Existen claros nexos o interrelaciones entre bioenergía y sociedad, economía y territorio. Más
específicamente, entre áreas rurales y urbanas, con sus servicios, sus actividades y sus
producciones, sean estas forestales, agropecuarias, industriales o empresariales. Estos nexos,
lamentablemente, han sido poco estudiados hasta la fecha, aunque marcan que la bioenergía, si es
manejada y utilizada correctamente, puede jugar un rol importante para promover un desarrollo más
armónico e integrado entre las sociedades de los centros urbanos y de las áreas rurales.
19
BIOFUEL CATALLYTIC CRACKING – INDUSTRIAS SAVINI SRL
Cuadro 1: Fuentes de Abastecimiento y Tipos de Biocombustibles.
En las áreas rurales, la bioenergía puede convertirse en un mecanismo y complemento ideal para la
utilización de los numerosos subproductos, residuos o desechos, que generan las actividades
humanas existentes, ya sean forestales, agropecuarias o industriales. Incluso, en muchos casos
pueden evitarse fuertes impactos ambientales, ya que la sociedad no sabe cómo eliminar estos
subproductos sin causar graves daños al entorno, al territorio y a sí misma.
un canal privilegiado, no solo para la utilización de las múltiples y considerables cantidades de
residuos existentes, sino también para promover nuevas plantaciones, ya sean energéticas o de uso
múltiple, con los consiguientes beneficios para el desarrollo ulterior del territorio, a través de nuevas
empresas e industrias, que generen más empleos y mayores ingresos, temas de gran interés en este
período de crisis que está enfrentando la humanidad.
Vale la pena señalar dos dimensiones principales que están ligadas a la opción bioenergética: a nivel
macro, se produce una redistribución de la renta hacia los sectores rurales; en tanto que a nivel micro,
se impulsa la generación de empleos y la mejora de los ingresos en ese sector.
Medir los beneficios que puede acarrear, por ejemplo, el “simple” desplazamiento de petróleo
importado por fuentes energéticas disponibles localmente, como la bioenergía, es bastante complejo.
Sin embargo, puede comprenderse fácilmente que esto significa que, por una parte, se ahorran
divisas, dando lugar a una redistribución de ingresos (efecto macro económico). Esta redistribución de
ingresos, a su vez, posibilita movilizar inversiones para la realización de iniciativas en territorio
nacional, destinadas a generar la energía suplantada. Si estas inversiones son canalizadas hacia
proyectos de bioenergía, esto significa direccionarlas hacia las áreas rurales, generando nuevos
emprendimientos, empleos e ingresos para las mismas (efecto microeconómico).
En función de lo anterior, puede concluirse que la bioenergía es un mecanismo apto para promover el
desarrollo rural, movilizar inversiones y generar empleos e ingresos. Sin embargo, también debe
tenerse en cuenta que la bioenergía no siempre es sostenible, ya que, si no se planifica debidamente,
existe riesgo de deforestación, pérdida de biodiversidad, erosión de suelos, excesivo uso del agua,
conflictos en el uso del suelo y la tenencia de la tierra, escasez de alimentos o subas repentinas de
los precios. Por lo tanto es necesario prestar especial atención al tipo de combustible biomásico a
promover y a los aspectos de dónde y cómo es producido.
20
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En este contexto, la utilización de biomasa como fuente energética se convierte automáticamente en
c. Dendroenergía y Desarrollo Rural.
Como ya se ha dicho, la bioenergía ofrece una multitud de oportunidades, ventajas y beneficios. En
este sentido es necesario examinar el papel que juega la bioenergía, y en particular la
2
Dendroenergía , como mecanismo para promover el desarrollo rural.
por las diferentes opciones energéticas, en particular las diversas energías renovables y las diferentes
opciones bioenergéticas, como así también las inversiones necesarias para la generación de empleos
se observan importantes indicadores:
• En la India, entre 3 y 4 millones de empleos se deben al comercio de deandrocombustibles. En
Pakistán se suma otros 600.000 empleos. En Filipinas, 700.000 empleos se deben a la producción y
comercio de energía de biomasa.
• En la Unión Europea se ha estimado que más del 90% de los empleos generados por la utilización
de fuentes renovables de energía (450.000 en 2005; 642.700 en 2010; y 838.800 en 2020),
corresponden a la bioenergía.
• Analizando las diferentes opciones bioenergéticas (17), siempre en la Unión Europea, se estima que
de esos nuevos empleos generados en el año 2005 por la bioenergía, 140.800 fueron debidos a la
utilización de residuos agrícolas (el 31%) y 133.300 fueron debidos a la utilización de residuos
forestales (casi el 30%). Para el 2010 y 2020 estos valores están pronosticados en 139.400 y
147.000, respectivamente, para residuos forestales; y 220.600 y 289.000, respectivamente, para
residuos agrícolas.
• En relación a las inversiones necesarias para la generación de empleos, se ha estimado que en el
sector de la Bioenergía, el valor oscila entre 12.000 y 100.000 US$/empleo, según que la solución
técnica adoptada sea: bioelectricidad, biocalor, bioetanol o biodiesel, en tanto que en otros sectores
es, por ejemplo, de 800.000 US$/empleo en la industria petroquímica y de 1.000.000 US$/empleo en
la generación de energía hidroeléctrica.
• Un estudio realizado por el Programa Dendroenergético de FAO, llevado a cabo en Nicaragua,
mostró que los precios de 1 MW eléctrico generado con leña, no solo era competitivo con la
generación mediante bunker de petróleo, sino que, además, 1 MW eléctrico generado con bunker
2
Dendroenergía: Energía obtenida por el procesamiento de recursos forestales o cultivos energéticos en forma liquidas, solida
o gaseosa.
21
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Si se analizan diferentes estadísticas de empleo estimado en diversos países, empleos generados
requiere el empleo de 15 personas, mientras que cuando se utiliza leña (residuos de eucaliptos) se
requieren 45 personas. Sencillamente, tres veces más empleos, y estos empleos son generados
principalmente en el área rural.
En particular, la Dendroenergía puede contribuir fuertemente al desarrollo del sector forestal, ya que
mediante apropiadas inversiones e innovación tecnológica, pueden obtenerse grandes producciones
puede significar mayor competencia por las materias primas: madera vs. Combustibles, aunque esta
ecuación casi siempre se equilibra por la natural complementación entre productos y residuos.
La lista de ventajas socioeconómicas adicionales para la comunidad es larga. Vale la pena mencionar
dos más de ellas: a) las derivadas de las inversiones para la realización de la planta de generación
energética mediante biomasa, y b) las derivadas de la producción, preparación y comercialización de
los biocombustibles necesarios para dicha planta, implicando ambas una variedad de nuevas
actividades y empresas estrechamente vinculadas al territorio.
Puede concluirse que la Dendroenergía puede constituirse en un mecanismo importante para
promover el desarrollo rural y forestal, aunque el conocimiento sobre su dimensión socioeconómica
es aún insuficiente.
22
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y altas productividades, representando más empleos y más ingresos, sin perder de vista que también
PROCESO BFC: DIAGRAMA DE BLOQUES
A continuación, se presenta un Diagrama de Bloques para una fácil comprensión del proceso:
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23
1. La materia prima molida fina ingresa a través de un sistema de dosificación.
2. Se carga el material al sistema BFC a través de engranajes helicoidales constituyendo un proceso
continuo en emulsión con un aceite mineral de transferencia, catalizador y neutralizador.
3. Se produce el pre-calentamiento de la materia prima ingresada a través de un intercambiador de
calor de los gases de escape y co-generación de calor del grupo generador eléctrico anexo.
neutralizador.
5. Se realiza el ajuste nivel de entrada de material, comprobando nivel térmico y luego se traslada a
través del sistema de bombeo para la despolimerización.
6. Se produce la despolimerización y se eliminan los contaminantes con el calor producida por la
fricción de la turbo-bomba.
6.1 Desechos peligrosos eliminados por intercambio iónico con el catalizador.
6.2 Los residuos, que se pueden descargar en vertederos comunes, no deben pasar el 5%.
6.3 Se obtienen cadenas de moléculas de hidrocarburos de la longitud del diesel mineral.
7. Se produce la catálisis, controlada en
su PH, por la dispersión del agente neutralizador, la
temperatura de reacción, el catalizador, en un medio liquido en el aceite de transferencia.
8. Dentro del reactor, integrado a la columna de destilación, se produce la separación de las
fracciones livianas como diesel, como vapores y residuos sólidos que son separados.
8.1
Vapor residual muy liviano que se envía al motor diesel del generador.
8.2
Vapor de diesel
8.3
Residuos sólidos
9. En tanto en la columna de destilación, se producen:
9.1 Vapor de diesel.
9.2 Vapor de agua.
10. En paralelo se produce la condensación de:
a) El vapor diesel al tanque de producto terminado 13.
b) El agua destilada a su depósito para su uso en otros procesos y consumos de planta 16.
24
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4. Se realiza una emulsificación de la materia prima, aceite de trasferencia, catalizador y
11. Se produce el vertido de los residuos sólidos de manera intermitente, a través de engranajes
helicoidales exprimiendo la fracción liquida y reciclándola con el material de entrada.
12. Se produce el secado de los elementos residuales utilizando el calor de co-generación.
12.1 Se pelletizan y enfrían los residuos y se envían a su recipiente de contención
adecuados.
14. Estos residuos tienen resto de catalizador, sales, metales pesados y carbonos. Todos ellos
pueden almacenarse en vertederos normales o, de acuerdo a su composición (depende de la materia
prima) pueden ser utilizados como carbón para producir energía térmica o eventualmente fertilizante
agrícola.
14.1 Restos de catalizador
14.2 Metales pesados
14.3 Carbonos
14.4 Sales
15. Grupo generador eléctrico y de co-generación de calor
16. Depósito de agua destilada para su uso en planta.
Queda claro que el proceso es autónomo, dado que posee su propio suministro de energía eléctrica y
por el aprovechamiento térmico secundario del mismo, auto produce y consume calor y vapor.
25
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13. Posteriormente se almacena el diesel producido a partir de la condensación en depósitos
ESQUEMA DEL PROCESO BFC
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26
DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO
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27
PRINCIPALES COMPONENTES DEL SISTEMA BFC
Condensador de
Diesel
Columna Flash
Torre de
Destilación
Decantador
Sistema de
Vacío
Depósito de
Agua
Turbina
28
Tablero de
Comando
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Grupo
Electrógeno
MATERIALES DE DESPERDICIO QUE PUEDEN SER TRANSFORMADOS EN DIESEL SINTÉTICO
(EJEMPLIFICATIVO)
Marlo de maíz
Viruta/Chip de madera
Aserrín de madera
Aceite industrial usado
29
Chala de maíz
Residuos de la agricultura
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Cáscara de maní
MATERIALES QUE SE PUEDEN PRODUCIR PARA SER TRANSFORMADO EN DMS
(Cultivos Energéticos – Valoración)
CARACTERISTICAS
TONELADAS
MATERIA
SECA /HA
PASTO GUINEA
Suelo fértil-moderada
sequia
Zona litoral
30
LITROS
DIESEL
POR
HA/AÑO
9.600
PASTO ELEFANTE
Cultivo rápido
crecimiento
Bajo contenido
mineral
Escaso requerimiento
nutrientes
Bajo costo
producción
Alta biomasa
30
9.600
MAIZ
Rendimiento alto en
verde
12,8
4.096
Mejor en biogás
ALFALFA
Rendimiento alto en
verde
5,1
1.632
Mejor en biogás
SORGO
Rendimiento alto en
verde
12,0
3.840
Mejor en biogás
30
OBSERVACIONES
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TIPO
Alta productividad
Exige nutrientes y
humedad
16-21
5.120/6.720
MISCANTHUS
Alto rendimiento
Vida útil 15 años
24
7.680
BAMBOO
Alto rendimiento
Vida útil 15 años
60
19.200
EUCALIPTUS
Alto rendimiento
Vida útil 15 años
70
22.400
MONTE CHAÑAR
Capacidad biomasa
alta
Zona semi-árida
Renuevo por año 8%
CAÑA CASTILLA
Zonas varias
31
3
De renuevo
40
960
12.800
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RAY-GRASS
CALIDAD DEL DIESEL PRODUCIDO
828
BFC
Cascara
Maní
850
Diesel
Mercado
Argentino
834,8
Diesel c/Bio
Mercado
Argentino
833,9
1500/3000
15
10
451
1257
2-5,5
45(*)
3,8
41
3,7
33
2,63
59
2,82
51,5
200
180
180
98
97
ºC 85%
350
385
379
332
348
%
0
0
0
0
7
Parámetro
Unidad
EN590
Densidad
Kg/m3
Azufre
Mg/kg
Viscosidad
Punto
Inflamación
Contenido
Agua
Curva
Destilación
% biodiesel
mm2/s
ºC
820860
Max
50
2-4,5
>55
mg/kg
IRAM
BFC
Aserrín
(*) En la actualidad se bajo requerimiento a 30ºC, para permitir agregado de livianos para
“estirar “cantidades.
32
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TABLA COMPARATIVAS RESULTADO ANALISIS DIESEL
LAYOUTS REFERENCIALES
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33
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34
CUADROS DEL BALANCE DE MASAS
El cuadro de más abajo muestra el esquema de un Balance de Masas típico de un equipo BFC:

MATERIA
PRIMACATALIZADOR

NEUTRALIZADOR

ACEITE CARRIER
PROCESO
BFC

DIESEL

CENIZA

AGUA DESTILADA

VAPOR DE AGUA

CO2

OTROS
Considerando 10.000 toneladas anuales de aserrín de madera, el Balance de Masas estaría
dado de la siguiente forma:
Entrada
Mat. Prima. Seca
Catalizador/aceite y
Neutralizador
Totales
35
tn/año
Salida
10.000,00
301,50
10.301,00
PROCESO
BFC
Diesel disponible
Diesel consumido
Agua Destilada
Gases liviano al motor
Residuos carbonosos
Cenizas a depósito
tn/año
2.652,00
268,00
2163,00
2.908,50
1960,00
350,00
10.301,00
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OUTPUT
INPUT
CUADROS FINANCIEROS PARA UNA PLANTA BFC-400
Ton / año
16,000
Flujo de fondos
Metales recobrados
Residuos luego de la
separación
-
Ton / año
INGRESOS
-
Ton / año
Electricidad
-
U$S / MWh
-
Pérdida de humedad
6.000
Ton / año
Créditos de Carbono
-
U$S / MWh
-
Ton / año
Metales recuperados
-
U$S/tonn
-
Incombustibles
Ton / año
Cenizas
TOTAL DE INSUMO
PROCESADO
POR AÑO
1.20
360
Diesel
U$S / lt
4.305.600
Ton / año
10.000
h / año
Horas anuales de trabajo
7,800
4.305.600
Total de ingresos
Planta de Energía
Capacidad instalada (MW)
Electricidad producida
(MW/AÑO)
EGRESOS
Electricidad de red (MW/AÑO)
Mano de obra
BFC 400
Mantenimiento
Catalizador/Neutral/aceite
carrier
13.67
U$S /
t/Prom/a
Deposición de cenizas
20.00
U$S/ Ton
7.200
Consumo eléctrico
Costo tratamiento materia
prima
75.00
U$S/Mwh
13,000
20,00
U$S / Ton
200.000
0.01
U$S/lt
31.200
Producción neta de diesel
U$S
lt/año
3.588.000
50.64
U$s/tonseca
1%
290.200
42.600
136.700
Inversión total
U$S
4.737.228,00
Permisos -gestiones
U$S
10,000.00
Aditivo combustible
Instalaciones periféricas
U$S
467,228.00
Total de costos
720.900
Líneas de producción y accesorios
U$S
3,900,000.00
Retorno bruto
3.584.700
Planta pre tratamiento
U$S
360,000.00
Costo por litro producido
U$S
0,20
36
Recupero de la inversión -años
1,10
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Cantidad total de insumo
(aserrín de madera)
ASPECTOS AMBIENTALES Y DE LA EFICIENCIA ENERGETICA EN LA TECNOLOGIA BFC
Dentro de las encaradas a nivel mundial se destaca con respecto a las fuentes de energía, la
promoción del mayor y más eficiente uso de la energía contenidas en la biomasa, como así también
las otras fuentes renovables.
Pero la biomasa tiene la particularidad de representar, en volumen, el aporte más importante y en
escala comparable al petróleo.
En los cuadros que transcribimos, se puede observar la matriz de uso de fuentes de energía en
Argentina, luego un cuadro de el estado de reservas de petróleo a nivel mundial y posteriormente una
perspectiva de la demanda y las fuentes en los próximos años.
37
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A nivel mundial hay una creciente preocupación por las emisiones que afectan el medio ambiente
(GEI - Gases Efecto Invernadero), el decrecimiento de las reservas de hidrocarburos, la
demanda creciente de energía y la utilización eficiente de la misma como forma de ahorro y
uso racional. Todos estos factores están generando propuestas de acciones para trabajar sobre su
control.
38
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INFORME MONTAMAT 04-13
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39
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Al respecto de las acciones mundiales en ese sentido transcribimos más adelante una referencia a los
acuerdos y propuestas generados:
40
El proyecto ENT (Evaluación Necesidades Tecnológicas)
Las Evaluaciones de Necesidades Tecnológicas (ENT), son parte del Programa Estratégico de
Poznan sobre Transferencia de Tecnología, impulsado y acordado en 2008 durante la 14˚
Conferencia de las Partes de la Convención Marco de Naciones Unidas sobre el Cambio Climático
(CMNUCC).
Las ENT son un conjunto de actividades que identifican, analizan y priorizan, de manera participativa,
las necesidades tecnológicas de los países -incluyendo nuevos equipos, técnicas, servicios,
capacidades y habilidades- necesarios para mitigar las emisiones de gases de efecto invernadero
(GEIs) y reducir la vulnerabilidad frente a los impactos del cambio climático en sus territorios.
El proyecto propone identificar las tecnologías disponibles a nivel mundial e Identificar y priorizar, a
través de un proceso participativo en los países, tecnologías que puedan contribuir a las
metas de mitigación y adaptación en los países participantes en línea con las metas
nacionales de desarrollo sustentable y prioridades tecnológicas.
Los objetivos principales de la ENT son:
i.
Identificar las barreras para el desarrollo, la transferencia y la difusión de tecnologías
prioritarias y desarrollar marcos instrumentales para superar esas barreras y facilitar la
implementación de las tecnologías seleccionadas.
ii.
Desarrollar Planes de Acción Tecnológicos (PATs) especificando el plan de actividades
(sobre la base de marcos instrumentales) en los niveles sectoriales y transversales para
facilitar el desarrollo, la transferencia, adopción y difusión de las tecnologías en los países
participantes.
El proyecto propone identificar a las TECNOLOGIAS
para los sectores seleccionados a
través del estudio y priorizando y examinando aquellas susceptibles de ser incorporadas al sistema
productivo nacional, mediante la transferencia desde otros países como así también a través de su
desarrollo local.
Adicionalmente, describe las barreras que demoran o impiden la transferencia, el desarrollo e
implementación de las tecnologías seleccionadas, sugiriendo una serie de medidas para hacer frente
a estos obstáculos, incluyendo la creación de capacidad.
Las ENT incluyen además la elaboración de un Plan de Acción de Tecnología Nacional (PAT) que
recomienda un marco propicio para la difusión y facilitar la implementación de las tecnologías
seleccionadas.
.
(Fuente: Informe final sobre Tecnologías para Mitigación del Cambio Climático
Ministerio de Ciencia y Tecnología-Argentina 2013)
41
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En este contexto, desde el año 2009, el Fondo para el Medio Ambiente Mundial (GEF, por sus siglas
en inglés) dispuso el financiamiento de esta iniciativa, cuya agencia de implementación es la División
de Tecnología, Industria y Economía del Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente
(PNUMA), con el apoyo técnico del Risoe Center de Dinamarca. Ambas instituciones vienen
promoviendo y apoyando la ejecución de ENTs y Planes de Acción de Tecnología en
aproximadamente 36 países, entre los cuales se encuentra la Argentina.
Habíamos destacado tres vectores sobre los que se centran los programas, investigaciones y
desarrollos para la solución de la demanda energética sustentable con la preservación ambiental y
agregamos un cuarto respecto a lo localización regional:
1) Disminuir las emisiones GEIs (Gases Efecto Invernadero).
2) Potenciación de nuevas formas de energías renovables ante el decrecimiento de los
recursos hidro-carburíferos.
4) Promoción de la mejor distribución regional de la generación de recursos energéticos
para potenciar los desarrollos habitacionales y productivos en esas localizaciones mas
alejadas de los centros urbanos.
La tecnología BFC que presentamos cumple adecuadamente con los cuatro postulados indicados
como vectores.
1) Disminuir las emisiones GEIs (Gases Efecto Invernadero).
Como muestra de este primer vector, presentamos una comparación de la sensible disminución de la
emisión de CO₂
entre la incineración para producción de calor de 1.000 Kg de celulosa y su
procesamiento en una planta BFC de elaboración de diesel mineral sintético
Balance de Emisiones:
Si se comparan las emisiones de la combustión de la celulosa por incineración, (calderas, hornos),
con las producidas en el procesamiento de celulosa por la tecnología BFC, se tiene la siguiente
comparación:
CELULOSA = CO₂ +AGUA + HIDROCARBUROS SATURADOS
1000 Kg de celulosa incinerados = 1.860 Kg CO₂ + 610,5 Kg vapor agua
1000 Kg de celulosa procesada BFC = 744 Kg CO₂ + 152 Kg AGUA+ 296 Kg DIESEL
DIESEL BFC= – 71 % CO₂ + 10% CO₂ CONSUMO PROPIO
DIESEL BFC= -60% EMISIONES CO₂ REDUCIDAS
2)
Potenciación de nuevas formas de energías renovables ante el decrecimiento de los
recursos hidrocarburíferos
En el cuadro de recursos energéticos actuales y futuros, se ve la importancia que va tomando el
aprovechamiento de la biomasa como fuente energética renovable, en puntos anteriores hemos
citado los estudios WIDSOM, realizados por la FAO, en la evaluación de esos recursos a nivel
mundial.
Exhibidas las bondades de la tecnología en cuanto emisiones, la posibilidad de instalarse en forma
aislada junto a la disponibilidad de la biomasa más diversa, aceites industriales usados, plásticos,
residuos de explotaciones agropecuarias y agroindustriales como cascara de maní, chala y marlo de
maíz semilla, cascara de arroz, estiércol de criaderos en encierro, vinaza de ingenios azucareros,
42
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3) Uso racional y eficiente de la energía.
residuos forestales, cultivos energéticos en tierras marginales, hace a esta tecnología una
oportunidad por su caracterización de materias primas ,poco requerimiento de insumos adicionales y
estos de fácil acopio ,concentración de la complejidad tecnológica en pocas partes de la planta, uso
de equipos habituales de actividades forestales para los pre tratamiento y resultado de productos
versátiles como diesel para uso general en automotores ,motores estacionarios o generación de calor
o co-generación eficiente eléctrica en volúmenes interesantes.
3)
Uso racional y eficiente de la energía
Este vector es ampliamente observado en esta solución tecnológica.
El sistema tiene un alto grado de integración y aprovechamiento escalonado de calor y energía en
diversas formas, como se promueve en las propuestas de los grupos de trabajo y desarrollos en ese
sentido a nivel mundial.
La disponibilidad de combustible para la utilización de diesel en motores ciclo Diesel y mixtos de
nuevo desarrollo diesel –gas que mejoran la eficiencia global sensiblemente, mas la flexibilidad
operativa de estos grupos de rápida respuesta los hace útiles para complemento de parques eólicos
distantes (complemento indispensables para estos por el régimen de vientos y regulación de
frecuencia).o como generación eléctrica y de calor de baja graduación para parques industriales o
provisión a localidades. ,
Como ejemplo comparativo mostramos un cuadro comparado con otros biocombustibles.
Eficiencia energética
43
RENDIMIENTO
TON COMB/Ha/año
EQUIVALENCIA
C/BIODIESEL
PRECIO U$S
P/TON COMB
PROCESO
EFICIENCIA
ENERGETICA
BIODIESEL
45%-54%
1,3
100 %
1100
ETANOL
33%-50%
2,2
169 %
986
DIESEL BFC
70%-75%
5,9
454%
241
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Además, sobre todas esas fortalezas, una ecuación económica de resultados muy interesante con
rápida amortización , posibilitando por el concepto modular de las plantas su ampliación de la parte
central ,manteniendo las instalaciones periféricas y de pre- tratamiento que en general son de mayor
capacidad horaria que la planta procesadora principal.
4)
Promoción de la mejor distribución regional de la generación de recursos energéticos
para potenciar los desarrollos habitacionales y productivos en esas localizaciones mas
alejadas de los centros urbanos.
La necesidad de instalar estas plantas cerca de las fuentes de biomasa y su característica de
funcionamiento aislado, ya explicado, las hacen muy adecuadas para instalación en región.
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44
REDUCCIÓN DE EMISIONES CO2 POR EL USO DE LA TECNOLOGIA BFC
Ahora resumiremos valorizada y desde el punto de vista económico esas variantes.
Si comparamos la producción unitaria de energía eléctrica entre generar con biogás o con tecnología
BFC (diesel mineral sintético), siendo ambas alternativas de gran impacto en cuanto a preservación
ambiental y fuente de recursos energéticos, promovidas a nivel mundial tenemos ventajas a favor de
la tecnología BFC.
GENERACION ELECTRICA CON 1 (una) TONELADA DE MATERIA SECA CON BIOGAS =1
MWH.
GENERACION ELECTRICA CON 1 (una) TONELADA DE MATERIA SECA CON BFC
MWH.
=1,47
Aparte el uso de diesel mineral sintético no requiere adaptación de motores, puede usar las mismas
instalaciones de depósito y distribución de combustible y con las nano aditivaciones disponibles se
dispone de un combustible de calidad mejorada respecto al diesel de petróleo.
Pero analizando su desempeño respecto de las emisiones de CO₂ se pueden hacer las siguientes
valoraciones económicas de mejora ambiental.
Una planta BFC-400, incluyendo el combustible que utiliza en su generador diesel auxiliar entrega un
total anual de 3.947.000 litros de DMS.
Esto implica un ahorro de emisiones de CO₂ de 6.709 tons de CO₂ equivalente anual, usando ese
diesel en locomoción.
Una de las valoraciones que se realizan, según las implicancias derivadas del Protocolo de Kyoto
WTP (willingness to pay), intención de resarcir emisiones evitadas o compensadas o la WTA
(willingness to accept) ,que valora lo que la sociedad aceptaría como resarcimiento es de 17,03 U$S
por ton equivalente de CO₂ reducida.
Tomando ese valor de referencia tendríamos U$S 114.255 por año.
En cuanto a los Bonos de Carbono, su cotización sufrió disminuciones por la crisis en Europa
principalmente , cayendo de 23 € (29,9 U$S) a 4 € (5,2 U$S),la toneladas equivalente de CO₂, pero
estaban repuntando y podría dar retornos similares.
45
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En el capítulo correspondiente, se indicaron las fortalezas que generaban el uso de la tecnología
BFC en cuanto a eficiencia energética, adaptabilidad a la co-generación de energía y calor,
mejorando rendimientos, disponibilidad de energía en la región que genera la biomasa, aplicación de
mano de obra local en su procesamiento, logrando en conjunto una de interés para el desarrollo de
políticas de mejora ambiental eficiente y mayor uso de fuentes renovables.
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