biomasa, sistemas de valorización

AMBOSO ha madurado, con el pasar de los años, una notable experiencia en la valorización de biomasa, una experiencia que le ha permitido desarrollar sistemas de combustión altamente eficientes y de medidas moderadas para realidades pequeñas.
El objetivo de dichos sistemas es utilizar biomasa pobre y que se encuentra al final de un proceso productivo para transformarla en energía térmica que puede ser reutilizada o en energía eléctrica.
Durante la realización de un sistema de valorización de biomasa, se deben tener en cuenta los aspectos siguientes:
definición de la biomasa que se desea valorizar y cuantificación de la misma - elección del sistema de combustión - definición de la línea de depuración de humo - definición del sistema de recuperación energética

a- definición de la biomasa que se desea valorizar y cuantificación de la misma
La determinación de la biomasa es esencial para así individuar y seleccionar el tipo de sistema que se debe utilizar; también es importante individuar la cantidad de biomasa que hay a disposición.
En la tabla siguiente se indican las características típicas de algunos de los más comunes tipos de biomasa.

b- elección del sistema de combustión

Como se nota en la tabla anterior, la biomasa presenta una importante variabilidad, tanto en lo concerniente a la humedad con que se presenta como por el poder calorífico que ofrece.
Es en función de esta fuerte variabilidad que el sistema de combustión que mejor se presta para tratar la biomasa es la caldera de “rejilla móvil”.
Dicho sistema permite tratar biomasa aun con elevado tenor de humedad; de hecho, la rejilla móvil permite “dar vuelta” el combustible que, moviéndose contra la corriente respecto a los humos de combustión, se seca más rápido.
En la figura siguiente, de modo muy simple, una caldera de este tipo.



Caldera de “rejilla móvil” (Officine del Savio)

c- definición de la línea de depuración de humo
La línea de depuración de humo es una parte fundamental del sistema de valorización de biomasa; la eficacia o ineficacia del sistema de depuración condiciona y establece la obtención de la autorización de todo el sistema de valorización de biomasa.
Según el tipo de biomasa que se va a tratar, la línea de depuración puede pasar de una “simple despolvorización” a una verdadera “cadena de depuración” donde deben haberse instalados sistemas DeNOx, post combustión, despolvorización, desulfurización.
En este delicado paso del proceso AMBOSO aplica toda la experiencia acumulada durante 40 años de actividad.

d- definición del sistema de recuperación energética
El calor producido por el combustible se extrae de la cámara de combustión a través del agua que pasa por los tubos de la caldera.
Dicha agua puede ser utilizada como fuente de calor en diferentes aplicaciones; el uso de la energía térmica se personaliza según las diferentes exigencias individuales del cliente final (recuperación del calor para procesos productivos, producción de calor para calefacción de ambientes, producción de frío mediante la instalación de grupos de frío, etc.).
Una aplicación cada vez más frecuente de la energía térmica que deriva de la caldera es la generación de energía eléctrica.
Para dicho objetivo se instalan turbinas ORC (ciclo Rankine).
Según cada caso, las turbinas ORC pueden producir energía eléctrica en una medida del 11-15 % de la energía térmica empleada.
El ciclo Rankine de fluido orgánico (ORC) es similar al utilizado por una turbina de vapor tradicional, excepto por el fluido de trabajo que en este caso, por lo general, es un fluido orgánico con masa molecular elevada (como por ejemplo hidrocarburos, HCFC, polisiloxanos así como también CO2). La elección del fluido, para optimizar el rendimiento del ciclo termodinámico, se efectúa en función de la temperatura de la fuente térmica a disposición.
Los sistemas ORC son sistemas que permiten la producción contemporánea de energía eléctrica y térmica puesta a disposición como agua a una temperatura de 60-90 °C.
En la tabla siguiente se ilustra la producción de energía eléctrica en relación con el tipo de combustible y la cantidad del mismo.
En dichas hipótesis se considera el uso de turbinas ORC con rendimientos brutos del 12 %, la producción de energía eléctrica se indica al neto del autoconsumo, tanto de los grupos ORC como del sistema de combustión; tal información debe ser considerada indicativa.

Sistema piloto
AMBOSO ha construido e instalado en su sede un sistema piloto para la combustión de sólidos y biomasas.
El sistema piloto nace para ofrecer al cliente de AMBOSO la posibilidad de probar directamente la combustión de la biomasa a disposición.
El sistema piloto está diseñado para poder operar indiferentemente con biomasa húmeda, semiseca, seca y residuos de elaboración industrial.
La producción de energía térmica del sistema se monitorea en continuación mediante el registro de caudal y el salto térmico del fluido que recircula en la caldera.
El calor producido por la combustión se dispersa en la atmósfera a través de una batería electroventilada para garantizar el funcionamiento correcto del sistema.
Los modos de funcionamiento del sistema piloto cambian según el tipo de combustible.