México, D.F. 8 de octubre del 2015 Captura de biogás de los Rellenos Sanitarios y Aprovechamiento Energético Atilio Savino ISWA - ARS

Transcripción

1 México, D.F. 8 de octubre del 2015 Captura de biogás de los Rellenos Sanitarios y Aprovechamiento Energético Atilio Savino ISWA - ARS

2 El problema: la generación de residuos está creciendo Actualmente, la mitad de la población mundial vive en ciudades. Cada mes, las ciudades en los países en vías de desarrollo absorben una población adicional que equivale a la población de Singapur. Aumento rápido de población y urbanización: aumento de generación de residuos en países en vías de desarrollo. Los basurales son aún una práctica común

3 La gestión de los residuos con la de los recursos como un catalizador para la economía circular

4 Acciones en el sector Residuos para reducir emisiones de GEI Recolección y transporte Racionalizar las operaciones de recolección y mejorar la eficiencia en el uso de combustibles. Uso de combustibles alternativos (biodiesel, bioetanol...) Desarrollo de medios de transporte alternativos (ferroviario y vías navegables...) Implementación de programas de formación de conductores.

5 Acciones en el sector Residuos para reducir emisiones de GEI Reciclado Aumento de la tasa de recuperación de materiales para ahorrar energía. Recuperación de combustibles sustitutos (aceite usado, refuse derived fuels...) Waste to Energy (Energía a partir de los residuos) Sustitución de la energía producida a partir de combustibles fósiles por energía térmica y eléctrica producida por la combustión de residuos Recuperación de metales y cenizas de incineración

6 Acciones del sector Residuos para reducir emisiones de GEI Tratamiento biológico Aumentar la producción de compost. Recuperación de metano del proceso de digestión anaeróbico Rellenos Sanitarios Instalación de sistemas activos de recolección y tratamiento de gases Uso del gas de relleno sanitario como combustible para la producción de energía eléctrica y térmica

7 Reducción efectiva por la gestión de residuos El caso de la Unión Europea Lo realizado por la UE Regulación rigurosa e inversión en gestión de residuos Prevención, minimización, reuso, reciclado y actividades de valorización energética y reducción gradual de los rellenos sanitarios Se espera que el sector de los residuos municipales pueda ser un reductor neto de GEI hacia 2020 La mitigación es muy exitosa Una adecuada gestión de residuos sólidos urbanos redujo las emisiones netas anuales de GEI en 48 millones de toneladas de CO2- equivalente entre 1995 y 2008; Si todos los países cumplieran plenamente las metas de la Directiva sobre disposición, las emisiones potenciales de GEI de gestión de residuos municipales en 2020 podría reducirse en otros 62 millones de toneladas. Aprovechar el potencial de mitigación de GEI de una mejor gestión de residuos sólidos municipales contribuirá de gran manera a la lucha contra el cambio climático. (EEA, 2011)

8 Las políticas y medidas y las regulaciones pueden resultar claves para reducir las emisiones de GEI.

9 Captura y recuperación de gas de relleno sanitario Los rellenos sanitarios contribuyen en gran medida al cambio climático mediante emisiones de CH4 Prioridad: reducir emisiones directas y aumentar la proporción de emisiones evitadas. Cómo reducir emisiones? Prohibir o reducir la disposición de residuos biodegradables Instalar sistemas activos de recoleccion y tratamiento de gas Utilización del gas como combustible para producir electricidad / energía

10 Recuperación Orgánica: hay un bajo umbral para mejoras Los residuos orgánicos son un componente importante de los RSU Responsables por las emisiones de CH4 en rellenos sanitarios Los residuos orgánicos pueden ser recuperados aún a pequeña escala a nivel local. Cómo reducir emisiones? Recolección diferenciada y aumento de producción de compost Utilización de compost como fertilizante Pasar de compostaje a Digestión Anaeróbica Recuperar metano para producir energía El digestato es un compost de buena calidad

11 La Gestión de Residuos y la Agenda para el Desarrollo Beneficios ambientales Reducción de las emisiones de GEI Reducción de la degradación ambiental como consecuencia de la disposición de residuos sin control La recuperación de materiales permite la conservación de los recursos naturales y de la energía La recuperación de la energía ayuda a reducir la demanda de recursos naturales escasos Mejora del paisaje

12 La Gestión de Residuos y la Agenda para el Desarrollo Beneficios sociales Mejora de las condiciones sanitarias y de salud Mejora institucional, capacitación y entrenamiento. Experiencia y formación recibida para facilitar la transferencia de tecnología de manera gradual. Inclusión social - Combate a la pobreza - Creación de cooperativas

13 La Gestión de Residuos y la Agenda para el Desarrollo Beneficios económicos Nuevas inversiones, instalaciones y proyectos crean más y mejores oportunidades de trabajo Permite el acceso a la financiación para la lucha contra el cambio climático Recuperación de energía y materiales Mejora de la competitividad por aumento de la eficiencia

14 De Residuos a Recursos y Materiales El reciclaje, la reutilización y la minimización de residuos representan una oportunidad cada vez más importante para la reducción indirecta de las emisiones de GEI, que es un vector clave para la reducción de emisiones a través de: el ahorro de recursos naturales la recuperación de materias primas o la generación de materias primas secundarias la mejora de la eficiencia energética y el ahorro en el uso de combustibles fósiles.

15 Generación de Energía Eléctrica a partir de la utilización del biogás del Relleno Sanitario del Complejo Ambiental Norte III

16 UBICACIÓN DEL COMPLEJO AMBIENTAL NORTE III El Complejo Ambiental Norte III se encuntra emplazado en los Municipios de de San Martín, San Miguel y Tigre (Campo de Mayo) Provincia de Buenos Aires.

17 PROYECTOS MDL Esta actividad se encuentra enmarcada dentro del Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL), promocionado en el Protocolo de Kyoto. Este acuerdo internacional tiene por objeto reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) en al menos un 5%, para el 2012, en comparación con las emisiones del año Se llevaron a cabo todas las gestiones a nivel nacional e internacional para la aprobación del proyecto como MDL ante la UNFCCC. Período de acreditación: 10 años

18 PROGRAMA GENREM Programa de Adjudicación de Contratos de Abastecimiento con Fuentes Renovables de Energía Los proyectos fueron implementados a través de la licitacion pública para la generación eléctrica de hasta 20MW a partir de biogas, que llevo adelante la firma ENARSA durante el año Con esta licitacion se buscó fomentar el desarrollo de generación eléctrica a partir de fuentes renovables, para afianzar el desarrollo sustentable de las energías renovables en todo el país. La implementación de estos proyectos contribuye con el objetivo de la Ley N de Fomento Nacional y su decreto reglamentario N 562/09, para el uso de fuentes renovables de energía. Esta norma establece que en el plazo de 10 años, es decir para el 2016, el 8% del consumo eléctrico debe ser abastecido a partir de fuentes de energías renovables. A cambio de la inversión realizada por las empresas ganadoras, ENARSA comprará la energía durante los 8 y 14 años siguientes a precio dólar.

19 PROYECTOS DE DESGASIFICACIÓN Y GNERACION DE ENERGÍA ELÉCTRICA, MÓDULOS NIIIA Y NIIIC Proyecto Central Buen Ayre Multiambiente Módulo Norte IIIc Norte IIIa Partidos San Miguel y Tigre San Miguel y Tigre Superficie Total 90 ha 64 ha Superficie Efectiva de Captación 82 ha 60 ha Capacidad Receptiva Total Ton Ton Membrana PEAD de 2mm PEAD de 1,5 mm

20 EJEMPLO DE CAUDAL HORARIO DE BIOGAS / CER S CENTRAL BUEN AYRE AÑO AÑO Residuos (Ton) Biogás a Capturar Nm 3 /h Reducción Anual de Emisiones Ton de CO 2 e 2012* * * Se toma desde el día de inicio (1/06/12) al día de finalización (30/05/22) del período de acreditación Biogás a Capturar por Año (Nm 3 /h) Reducción Anual de Emisiones (ton de CO 2e )

21 DIAGRAMA DE FLUJO DEL PROCESO

22 PROYECTO NIIIC CENTRAL BUEN AYRE

23 DETALLE DE POZOS DE EXTRACCIÓN Cantidad pozos: 273 (RI=25m c/u) Ubicación: s/ plano de detalle anterior Profundidad: 15 m Tubería de extracción de gas: Ø=250 mm. de PEAD Material de relleno: piedra partida, tierra y bentonita Tuberías laterales secundarias a principal: 3 Cabezal con tubería lateral secundaria.

24 LAY OUT CENTRAL BUEN AYRE

25 DETALLE DE EQUIPAMIENTO DE SUCCIÓN E IMPULSIÓN DEL BIOGÁS El sistema de succión de biogás consta de 3 sopladores de 250 HP c/u, encargado de realizar la succión e impulsión del biogás al sistema de aprovechamiento. Capacidad: 6500 Nm 3 /h cada uno. Sopladores centrífugos tipo Multietapa. Variadores de velocidad para optimizar el consumo de energía eléctrica y succión uniforme en el módulo.

26 DETALLE DEL TRATAMIENTO DEL BIOGÁS Sistema de Enfriamiento, Separación y Filtración Tiene un 99% de eficiencia y consiste en: Un ciclón que separa partículas y gotas de líquido > 15µ. Un Filtro/Deshumidificador que elimina partículas líquidas y sólidas > 0,3-0,8 µ. Sistema de Remoción de Siloxanos Tiene un 95% de eficiencia y consiste en un filtro de resina especial que adsorbe los siloxanos.

27 GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA El biogás capturado tiene prioridad de uso para alimentar a los motogeneradores. La generación de energía se produce mediante el acople de 6 (seis) motogeneradores logrando una producción en conjunto capaz de generar una potencia eléctrica de 11,796 MWe, proveyendo un potencia efectiva de 10 MW de energía renovable a la Red Nacional. Marca Modelo Potencia Instalada Caterpillar G3520 C DM ,966 MWe Fases 3 Frecuencia Velocidad Consumo Biogás (100%) 50 Hz 1500 rpm 841 Nm 3 /h El conjunto de motogeneradores tiene una disponibilidad anual mayor de 85% con un rendimiento eléctrico de 38%. Generación en baja tensión (400 V), que luego se eleva a 13,2 kv.

28 GENERACIÓN DE ENERGÍA ELÉCTRICA Powerhouse Motogeneradores de energía eléctrica Tablero de control Celdas de medición, entrada y salida

29 SISTEMA DE TRANSMISION ELÉCTRICA (ELECTRODUCTO) La potencia generada es transportada mediante una línea de media tensión (13.2 kv) subterránea a la subestación de EDENOR ubicada en el partido de Tres de Febrero (subestación Rotonda), la cual se encuentra conectada a la red eléctrica nacional, recorriendo en total aproximadamente 7,2 km. El sistema de transmisión está conformado por dos doble terna de 185 mm² de Al que permite por cada una conducir una potencia máxima de 10 MW permitiendo alternar el flujo de potencia. Tendido en paralelo de fibra óptica de enlace de comunicación y protecciones. Tres obras críticas debieron realizarse para el tendido de la traza: Cruce Río Reconquista y Arroyo Güemes Cruce Camino del Buen Ayre Cruce Ruta Nacional N 8

30 ELECTRODUCTO DE VINCULACIÓN ENTRE CA NIII Y SE ROTONDA DE EDENOR

31 CONSTRUCCIÓN DEL POWER HOUSE Instalación Pórticos

32 CONSTRUCCIÓN DEL POWER HOUSE Platea Antorcha Cámara de Condensado

33 Principales Proveedores: DATOS RELEVANTES DE CENTRAL BUEN AYRE -Caterpillar (Finning): Powerhouse (motogeneradores) -John Zink: Sistema de succión, impulsión y quemado controlado de biogás -Edenor: Sistema de transmisión eléctrica. Inversión: $ (U$ )/2010 Periodo de Proyecto MDL: 10 años Cantidad de CER s: Cantidad de pozos verticales de extracción: 273

34 DATOS RELEVANTES DE CENTRAL BUEN AYRE Plazo de construcción Central Térmica a biogás: 13 meses Periodo de generación eléctrica: 14 años Potencia instalada: MW (6 CAT G3520C x MW) Disponibilidad anual motores: 85 % Recorrido Electroducto : 7,2 km. Tipo: Subterráneo Tensión: 13.2 kv (Media Tensión)

35 DATOS RELEVANTES DE CENTRAL BUEN AYRE Interconexión con el SADI: Subestación Rotonda Edenor Energía contratada hasta: MWh Tarifa (precio fijo en dólares): 124 U$D/MWh Energía que abastecerá a: hogares Ahorro equivalente a: m³ de gas natural

36 PROYECTO NIIIA MULTIAMBIENTE DEL PLATA CDM 2785 Norte IIIc Rio Reconquista Norte IIIb 3410 Metros Norte III

37 PROYECTO NIIIA MULTIAMBIENTE DEL PLATA CDM 2785 Inicio de las Perforaciones Termofusionado de los Pozos

38 PROYECTO NIIIA MULTIAMBIENTE DEL PLATA CDM 2785

39 GENERACIÓN DE ENERGÍA Generación Eléctrica ELÉCTRICA Licitación Pública Nacional e Internacional ENARSA Nº EE 1/ Provisión de Energía Eléctrica a Partir de Fuentes Renovables BIOGAS 7 MW de Potencia Instalada 5 MW de Despacho

40 DATOS RELEVANTES DE MULTIAMBIENTE DEL PLATA Principales Proveedores: -Biotecnogas Srl ItaliaJ: Sistema de succión, impulsión y quemado controlado de biogás. -Gistema de generacion Industrias Juan F Secco SA -Edenor: Sistema de transmisión eléctrica. Inversión: U$ 1.2 Millones por Mw instalado. Periodo de Proyecto MDL: 10 años Cantidad de CER s: año Caudal máximo de biogás a capturar: Nm³/h (año 2013) Cantidad de pozos verticales de extracción: 250

41 DATOS RELEVANTES DE MULTIAMBIENTE DEL PLATA Plazo de construcción Central Térmica a biogás: 5 meses Periodo de generación eléctrica: 8 años Potencia instalada: 5 GE Jenbacher x 1420 kw Disponibilidad anual motores: 8000 horas Recorrido Electroducto : 7,2 km. Tipo: Subterráneo Tensión: 13.2 kv (Media Tensión)

42 DATOS RELEVANTES DE MULTIAMBIENTE DEL PLATA Interconexión con el SADI: Subestación Rotonda Edenor Energía contratada hasta: MWh Tarifa (precio fijo en dólares): 120 U$D/MWh Energía que abastecerá a: poblacion equivalente a la ciudad de Trelew

43 Muchas gracias. Atilio Savino