Biomasa Industria - IDAE

1 Energ a de la Biomasa ENERG AS RENOVABLES BiomasaIndustriaBiomasa Industria GOBIERNO DE ESPA A MINISTERIO DE Industria ,TURISMO Y COMERCIO ENERG AS RENOVABLES Energ a de la Biomasa Biomasa Industria GOBIERNO DE ESPA A MINISTERIO DE Industria , TURISMO Y COMERCIO T Tulo Biomasa : Industria Direcci n T cnica IDAE (Instituto para la Diversificaci n y Ahorro de la Energ a) elaboraci n T cnica ESCAN, .. Esta publicaci n ha sido producida por el IDAE y est incluida en su fondo editorial. Cualquier reproducci n, parcial o total, de la presente publicaci n debe contar con la aprobaci n por escrito del IDAE. Dep sito Legal: M-27146-2008 ISBN: 978-84-96680-31-9 .. iDae instituto para la Diversificaci n y ahorro de la energ a c/ Madera, 8 e - 28004 - Madrid Madrid, mayo 2008 introducci 1 la Biomasa como combustible 2 Valorizaci n de la Biomasa en la Aplicaciones.

2 13 T cnicas para combusti n de la 14 Sistemas basados en la gasificaci n del recurso .. 20 3 Suministro de 4 Cocombusti n en Cales de Pachs, F brica de puertas de madera en Daimiel (Ciudad Real) .. 25 Utilizaci n de la Biomasa en aserradero de Cadavedo (Asturias).. 26 Granja porcina en Santa Cruz de la Zarza (Toledo) .. 27 Sistema para el secado de lodos en Talavera de la Reina (Toledo) .. 29 Industria del algod n en Dos Hermanas (Sevilla) .. 31 Industria del corcho en M rida (Badajoz) ..32 Industria ladrillera en Castilleja del Campo (Sevilla) .. 33 Industria extractora de aceite en Baeza (Ja n) .. 34 en Alfara de Algimia (Valencia).. 35 F brica de contrachapados en La Coru 36 brica de puertas en San Leonardo de Yag e (Soria).

3 37 de Biomasa en una planta de tratamiento de residuos s lidos urbanos .. 38 5 bibliograf a y Introducci n Este documento tiene como principal objetivo presentar el uso eficiente de la Biomasa para aplicaciones t rmicas en la Industria y describir el desarrollo en la pr ctica de algunas instalaciones en diversos sectores industriales. La Biomasa es un combustible capaz de cubrir, en muchos casos, las mismas necesidades que los combustibles f siles y con rendimientos elevados (existen en el mercado calderas de Biomasa con rendimientos de hasta el 90%) y una elevada automatizaci n. El coste econ mico de la Biomasa generalmente es inferior al de otros combus-tibles (como son el gas natural y el gas leo) incluso puede llegar a tener un coste cero dependiendo de los mercados si la Biomasa es un residuo del propio proceso industrial de la f brica.

4 Por ejemplo, en un aserradero se pueden apro-vechar las cortezas, costales y otros residuos como combustibles para el secado de madera. Otra de las ventajas de la Biomasa es la diversificaci n y la posibilidad de hi-bridaci n de combustibles biom sicos, incluso de mezclas de stos con otros de origen f sil. Algunas de las calderas existentes en el mercado tienen la pro-piedad de poder trabajar con diversas biomasas pudiendo elegir la que m s convenga al empresario en cada momento o mezclarla en distintas proporcio-nes. Existen f bricas cer micas, papeleras, cementeras y de yeso que emplean una mezcla de combustibles biom sicos o de combustibles f siles y Biomasa en su proceso industrial. 1comoLa biomasacombustiblealternativo combustible La Biomasa como alternativo La Biomasa residual s lida se presenta como combustible alternativo para nu-merosas industrias que necesitan calor en sus procesos y servicios.

5 Su inter s para el sector industrial reside en su aceptable poder calor fico, buen compor-tamiento como combustible y su bajo coste. Algunos ejemplos de este tipo de Biomasa son: la c scara de almendra, el orujillo, las podas de frutales, el serr n, el hueso de aceituna, etc. Estos combustibles pueden sustituir a los combustibles f siles en procesos in-dustriales que necesitan aporte t rmico, como son el secado, la producci n de agua caliente, vapor, aceite t rmico, etc. El contenido energ tico de la Biomasa se mide a trav s de su poder calor fico. La tabla de la p gina siguiente recoge el poder calor fico inferior (PCI) para dis-tintos contenidos de humedad de los recursos de Biomasa m s habituales. Para otros porcentajes de humedad, que afectan directamente a dicho PCI, se puede aplicar un factor de correcci n aproximado como se indica en la figura Productos Humedad (%) PCI (kcal/kg) Humedad (%) PCI (kcal/kg)

6 Le as Con feras 20 40 y ramas Frondosas Con feras Serrines y virutas Frondosas aut ctonas 15 Frondosas tropicales 35 Con feras Cortezas 20 40 Frondosas Sarmientos 20 40 Vid Ramilla de uva 25 50 Orujo de uva 25 50 Hueso Aceite 15 35 Orujillo C scara Almendra frutos Avellana 10 15 secos Pi n Cacahuete 10 15 Paja de 10 20 cereales Cascarilla 10 de arroz Girasol Residuo 10 15 del campo Cart n, 5 10 Papel papel vario RSU frac. Pl 8 Biomasa : Industria Tabla : Poderes calor ficos de biomasas. Fuente: CIEMAT. )VNFEBE FO & 'BDUPS DPSSFDUPS ' la Biomasa como combustible alternativo 9 Figura : Factor de correcci n en funci n de la humedad.

7 Esta variedad de combustibles, unida a la capacidad de adaptaci n de las tec-nolog as de aprovechamiento energ tico a los diferentes recursos existentes, provocan que en la actualidad muchas de las actividades industriales puedan llegar a satisfacer toda o parte de su demanda energ tica con Biomasa . Con los equipos que en la actualidad existen en el mercado se pueden conseguir rendimientos de combusti n muy elevados; los rendimientos en los procesos industriales de elevada potencia pueden llegar a alcanzar hasta el 95% si se acoplan equipos de recuperaci n de calor. Los avances tecnol gicos consegui-dos, tanto en los sistemas de alimentaci n de la Biomasa como en los equipos de combusti n, hacen que en muchas ocasiones sean tan eficientes, c modos y competitivos como los basados en combustibles f siles.

8 En general, una planta de combusti n de Biomasa consta de los siguientes sis-temas: Almacenamiento de combustible. Transporte del combustible al equipo de combusti n. Equipos y c mara de combusti n. Caldera (vapor, agua caliente, aceite t rmico). Recuperadores auxiliares de calor. Depuraci n de gases. Extracci n de cenizas. Almacenamiento y manejo Unidad de combusti n Limpieza de humos de la Biomasa 10 Biomasa : Industria Figura : Esquema de una instalaci n de Biomasa . Existen diferentes tecnolog as para llevar a cabo la combusti n de la Biomasa : c maras de parrilla, combusti n en lecho fluido, etc. Tambi n puede utilizarse Biomasa en hornos industriales. Otro m todo empleado en las industrias que utilizan Biomasa como combustible es la gasificaci n.

9 Este m todo consiste en la producci n de un gas, a partir de la Biomasa , y emplearlo para la producci n de energ a t rmica y el ctrica. De este modo se obtiene un proceso con un rendimiento m s elevado aunque tambi n supone un incremento en la inversi n. En funci n de las caracter sticas del recurso y de la demanda (energ a a baja o a alta temperatura y cantidad de la misma a suministrar) puede ser m s id neo uno que otro, pero en todos los casos, los avances tecnol gicos antes menciona-dos proporcionan tanta seguridad como los sistemas basados en combustibles f siles, con la ventaja de que el coste y las emisiones disminuyen. El primer paso que toda Industria debe dar para valorar la posibilidad del apro-vechamiento energ tico de la Biomasa es evaluar la cantidad y calidad de los recursos de Biomasa propios o de los productores/distribuidores a los que ten-ga acceso, de manera que se obtenga el combustible a bajo coste.

10 Como caso pr ctico se expone un ejemplo: Una Industria tiene una demanda anual de calor de GJ/a o (260 tep, utilizando gas leo con un rendimiento del 90%) y dispone de una caldera de gas leo de kW de potencia nominal, funcionando PCI (kcal/kg) Humedad (%) Energ a Primaria (tep) t/a o Precio (E/t) Coste anual (E) C scara de almendra 15 305,88 829 58,1 ,9 Poda de vid (sarmiento) 30 305,88 40,5 ,5 Gas leo 288,80 298 780 la Biomasa como combustible alternativo 11 horas anuales, con una carga media del 70%. Por ser muy antigua se plantea la posibilidad de sustituirla por otra caldera con el mismo com-bustible o por una instalaci n con Biomasa .