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Biomasa como Fuente de Energía
Área de Biocombustibles
DIRECTOR: Dr. Gregorio Antolín Giraldo
v2(07.05.2004)
IDI-01/2004
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ÍNDICE
4La Biomasa y sus posibles usos
4Ventajas del uso de la Biomasa
4Protocolo de Kioto
4Consumo de biomasa en la actualidad
4Experiencias en CARTIF en el campo de la Biomasa.
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La Biomasa y sus posibles usos
DEFINICIÓN
4El conjunto de materiales orgánicos generados a partir de la
fotosíntesis o bien producidos en la cadena biológica.
OBTENCIÓN DE ENERGÍA
4La obtención de energía a partir de biomasa puede
conseguirse:
Indirectamente, mediante su transformación en productos industriales
que sustituyen a otros, costosos en energía fósil.
•
Directamente, utilizándola como combustible.
•
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Transformación de Biomasa en Energía
BIOMASA
SECA
EXTRACCIÓN
DIRECTA
HÚMEDA
PROCESOS
TERMOQUÍMICOS
COMBUSTIÓN GASIFICACIÓN
Combustibles Calor
Diversos
Electricidad
Gas pobre
Gas de síntesis
PIRÓLISIS
Combustibles
Diversos
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PROCESOS
BIOQUÍMICOS
FERMENTACIÓN DIGESTIÓN
ALCOHÓLICA
ANAROBIA
Etanol
Metano
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Combustión de Biomasa
0Consumo doméstico
4Generación de Calor
0Consumo industrial
0District heating
4Generación de Electricidad
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Ventajas del uso de la Biomasa
VENTAJAS MEDIOAMBIENTALES
4Escaso impacto ambiental:
0 Reducen emisiones atmosféricas
0 No generan contaminantes
0 Reducen el efecto invernadero
4No se emplean recursos finitos como materia prima. En los
próximos 50 años, los mejores recursos petrolíferos y de gas
natural estarán casi agotados.
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Ventajas del uso de la Biomasa
VENTAJAS ECONÓMICAS
4 Disminución de la dependencia energética exterior.
0Recurso autóctono
4Desarrollo regional.
4Generación de empleo.
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Protocolo de Kioto - Diciembre de 1997 4Compromiso que obliga a limitar las emisiones conjuntas de los 6
principales gases causantes del efecto invernadero (CO2, CH4, N2O,
HFC, PFC y SF6), respecto al año 1990 en el período 2008-2012.
4 Reducción global del 5,2 % en los países industrializados.
4 Entrada en vigor el 16 de febrero de 2005 al cumplirse los 2
requisitos marcados:
4Mínimo de 55 países que lo ratifiquen.
4Sumen el 55 % de las emisiones de CO2 equivalente de los
países firmantes, respecto a 1990.
4 España podía incrementar sus emisiones en un 15 % hasta 2012
para no frenar su crecimiento. Supera ya el 40 %.
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Protocolo de Kioto - Diciembre de 1997 MECANISMOS DE EJECUCIÓN
4Mecanismos de flexibilidad:
4Comercio de Derechos de Emisiones (CDE).
- Mercado de derechos de emisión de CO2 en la U.E. 4Período 2005 - 2007: Multa:40 €/t exceso.
4Período 2008 - 2012: Multa:100 €/t exceso.
4Aplicación Conjunta (AC).
- Intercambio de derechos de emisión por la financiación de proyectos
entre paises firmantes del Protocolo. 4Mecanismo para un Desarrollo Limpio (MDL).
- Igual que A.C. pero con paises en vías de desarrollo. -
4Sumideros: Forestación y tierras de cultivo (límite del 1 %).
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Protocolo de Kioto - Diciembre de 1997 PLAN ESPAÑOL DE ASIGNACIÓN DE EMISIONES
41ª Fase (2005 - 2007): Estabilización de las emisiones.
42ª Fase (2008 - 2012): Reducción del 2,7 % respecto 2002.
4Futuros planes quinquenales con asignación no gratuita.
4Se han asignado a los sectores más contaminantes con
instalaciones de una potencia térmica > 20 MW.
4Los pequeños proyectos de EERR pueden incluirse en los MDL si
suponen una reducción de CO2.
4El coste de aplicar la directiva europea sobre el comercio de
emisiones en España será de 19.213 M€.
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Consumo de Biomasa en la actualidad
4Debe experimentar un gran desarrollo.
4Existe una gran cantidad de origen residual actualmente
desaprovechada.
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Consumo de Biomasa en la actualidad
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Consumo de Biomasa en la actualidad
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Consumo de Biomasa en la actualidad
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Experiencias en CARTIF en el campo de la Biomasa
4LÍNEAS ACTUALES DE I+D+i
4PROYECTOS MÁS SIGNIFICATIVOS
4COOPERACIÓN TRANSREGIONAL
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Líneas Actuales de I+D+i
ÁREA DE BIOCOMBUSTIBLES
4 Estudios del potencial de biomasa residual.
4 Estudios de viabilidad y asesoramiento técnico
en instalaciones de aprovechamiento energético
de biomasa lignocelulósica.
4 Tratamiento y densificación de biomasa.
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Proyectos Realizados
COD
CLIENTE
PROYECTO
Hermanos García Santiago,
S.A.
05.II.01
Estudio para el tratamiento de los residuos de la fábrica de
puertas Hermanos García Santiago
05.II.02
Aprovechamiento energético de residuos lignocelulósicos de la
segunda transformación de la madera de RUGASA,
Rufino García Sánchez,
S.L.
05.II.03
Estudio sobre la implantación de plantas térmicas con biomasa
residual en localidades fronterizas de Castilla-León y Portugal
Proyecto Interno- Junta de
Castilla y León
05.II.04
Aprovechamiento energético de residuos lignocelulósicos en
Carpiroble
05.II.05
Proyecto para la fabricación de aislamiento con fibras naturales
05.II.06
Optimización del proceso de revalorización energética de
residuos biomásicos
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CARPIRROBLE
Fibras y Aislantes
Naturales, S.L.
Empresa de
Transformación Agraria,
S.A. (TRAGSA)
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Proyectos Realizados
COD
06.03
12.11
12.54
PROYECTO
CLIENTE
Aprovechamiento de Neumáticos fuera de Uso y Biomasa
Lignocelulósica
Caracterización y estudio de viabilidad de un proceso industrial
de obtención de inulina y bioetanol a partir de pataca y achicoria
Diseño de una planta piloto para la obtención de bioetanol e
inulina a partir de pataca, achicoria y remolacha alcoholígena en
Villarejo de Órbigo (León)
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Ministerio de Ciencia y
Tecnología (PROFIT)
Junta de Castilla y León
Junta de Castilla y León
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Proyectos Vivos
COD
PROYECTO
CLIENTE
Comisión EuropeaPrograma Altener
05.II.07
Pellets for Europe
05.II.08
Estudio sobre la implantación de plantas de cogeneración a partir
de biomasa residual en Castilla León y su dimensionamiento
Biovent Energías, S.A.
01.II.15
Técnicas de Obtención de Biocombustibles Líquidos y Gaseosos
Agencia de Desarrollo
Económico de Castilla y
León
01.II.17
Aprovechamiento Energético de Residuos Lignocelulósicos
Arce y Nogal Interiorismo
01.II.00
Diseño y construcción de planta piloto multipropósito para la
optimización escalable en la producción de bioetanol y otros
compuestos de alto valor añadido
Ministerio de Educación y
Ciencia
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Optimización de la planta de combustión de Cuéllar
OBJETIVOS
4Optimización de la Planta de “district
heating” abastecida con biomasa
residual de origen forestal, situada en la
localidad de Cuéllar (Segovia), con el fin
de hacer rentable la instalación.
RESULTADOS
4La planta suministra calefacción y agua
caliente sanitaria a 14 viviendas
unifamiliares, 5 edificios con 225
viviendas, el polideportivo municipal, un
colegio y el centro cultural.
Vista general de la instalación
Hogar de combustión
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Tratamiento y Revalorización del Serrín y del Polvo de Lijado
OBJETIVOS
4Gestionar los residuos de un modo óptimo
(polvo de lijado y serrín).
4Incrementar la competitividad al reducir
los costes del proceso de fabricación.
RESULTADOS
4Caracterización del residuo como
combustible.
4Evaluación del proceso de
aprovechamiento energético más
adecuado.
4Diseño, construcción y puesta en
marcha de la planta.
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Caldera de combustión
Quemador ciclónico
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Generación de Energía a partir de Biomasa en Castilla y León
OBJETIVOS
4Impulsar el desarrollo de la biomasa como fuente energética.
4Desarrollar el mundo rural en Castilla y León.
RESULTADOS
4Potencial de biomasa aprovechable como fuente de energía en
Castilla y León.
4Ubicaciones más adecuadas para la instalación de plantas de
producción de energía eléctrica a partir de biomasa.
4Logística de abastecimiento a las
plantas de cogeneración.
4Dimensionamiento básico de plantas.
4Viabilidad técnica y económica.
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Esquema planta cogeneración
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Pellets for Europe
OBJETIVOS
4Conocer la situación actual del
mercado de pelets en Europa y
fomentar su utilización y
desarrollo en el continente.
RESULTADOS
4Estudios del mercado de pelets en diferentes países.
4Establecimiento de una red con los actores involucrados.
4Creación del Centro Europeo de Pelets.
4Realización de encuentros internacionales.
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Mercados de pelets
4Se peletiza poco residuo
agrícola, pero existe gran
potencial disponible en los
países meridionales:
Italia, España, Portugal,
Grecia, Francia,...
4Peletizar o quemar residuos
agrícolas implica una
problemática a la que todavía
no se ha dado respuesta,
tanto a nivel europeo como
español.
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Técnicas de Obtención de Biocombustibles
OBJETIVO
4Desarrollo de procesos catalíticos para la
obtención de biocombustibles (Bioetanol,
Biodiesel y Gas de Síntesis).
RESULTADOS
4Desarrollo de catalizadores.
4Diseño de distintas plantas piloto de obtención de biocombustibles.
4Optimización de los procesos.
4Viabilidad técnica y económica.
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Planta Pcartif
iloto de Gcartif
asificación
cartif
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cartif
Planta Piloto de Gasificación
OBJETIVO
4Aprovechamiento energético de residuos
mediante la producción de energía eléctrica y/o
térmica.
PLANTA PILOTO
4Opera a vacío.
4Capacidad de tratamiento: 20 kg/h.
4 Elementos: trituradora, gasificador, sistema
de tratamiento del gas.
4 Composición del gas generado (vol%):
H2
4,5
CO
15,2
CO2
26,2
CH4
2,1
N2
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Planta piloto de gasificación
SCADA
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Planta Piloto de Peletización
OBJETIVOS
4Optimizar el proceso de producción de pelets
de distintos tipos de biomasa, para producción
de energía.
PLANTA PILOTO
Gran versatilidad de materias primas.
Planta piloto de peletización
4Elementos: trituradora, tolva, rosca de alimentación, prensa
de matriz plana y dispositivo de descarga de pelets.
4Producción: 200- 300 kg/h.
4Tamaño de los pelets: 6 y 8 mm.
Rosca
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Rodillos
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Colaboraciones Internacionales en I+D+i
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Cooperación transregional
Västra Gotäland (Suecia).
4Proyecto Pellets for Europe (Biomasa)
Socios Europeos
<Svebio (S)
<CRES (GR)
<Kan Energi Sweden (S)
<VTT (FI)
<Energy Dalen (S)
<RHPL (UK)
<Bape (PL)
<ETA - Renewable Energies (IT)
<WIP Munich (DE)
<IE (DE)
<ESV (Upper Austria)
<UMBERA (AT)
<Force Technology (DK)
<ZREU (DE)
<Eubia (BE) (European Biomass Industry) <SEC (BG)
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Colaboraciones Internacionales en I+D+i
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Cooperación transregional
Proyectos en preparación o pendientes de resolución.
4PLASORGEX (2004) - Establishment of a global platform of expertise an
excellence for the sustainable cost competitive production of biofuels
from sweet sorghum in Europe, China and world wide in view of their
future industrialised production (STREP, VI Programa Marco).
4COBICOD (2004) - Coal and biomass co-firing and co-combustion
demostration at existing at utility boilers (IP, VI Programa Marco).
4DOMREHEAT (2005) - Domestic renewable heat at reasonable costs for
improve building environment (Energía Inteligente para Europa).
4BEST RESULT (2005) - Building and energy sistems and technologies in
renewable energy sources update and linked training (ALTENER).
4Proyecto de cooperación con Centroamérica en el campo de las EERR y
la eficiencia energética (COOPENER, 2005).
4ABSS (2005) - Agroenergy production of solid biofuels for a sustainable
rural development (LIFE).
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Colaboraciones Internacionales en I+D+i
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Cooperación transregional
Presencia en eventos.
International seminar on bioenergy and sustainable rural development
(Lamnet), 2003 Mexico.
4Clean Air: VII International conference on technologies and combustion
for a clean environment, 2003 Lisboa (Portugal).
4Feria Internacional de la calefacción con leña y biomasa, 2003 Cahors
(Francia).
42nd World conference and technology exhibition on biomass for energy,
industry and climate protection, 2004 Roma (Italia).
4I European pellets conference, 2004 Wels (Austria).
4II European pellets conference, 2005 Wels (Austria).
41st International Congress of Energy and Environment Engineering and
Management, 2005 Portalegre (Portugal).
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Biomasa como Fuente de Energía
Área de Biocombustibles
DIRECTOR: Dr. Gregorio Antolín Giraldo
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