TALLER DEMOSTRATIVO SOBRE EL APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE PURINES EN EXTREMADURA

Transcripción

1 TALLER DEMOSTRATIVO SOBRE EL APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE PURINES EN EXTREMADURA PERSPECTIVAS DEL BIOGÁS S Y SUS LIMITACIONES EN LA GESTION DE LOS PURINES Mérida, 13 de diciembre de 2010 Josep Capdevila Boix

2 QUIENES SOMOS ADAP Asociación para el DesimpactoAmbiental de los Purines. Constituida en Integra a las empresas que hasta ahora han dedicado parte de su actividad a la solución de los problemas ambientales creados por los residuos ganaderos, en apoyo de ese sector. OBJETIVOS Defender los intereses de sus asociados. Mantener permanentes relaciones con las Administraciones, agentes sociales y económicos vinculados a su actividad. Contribuir a la solución de los problemas energéticos y ambientales del país. Proporcionar a la sociedad y a los medios de comunicación, información sobre estos asuntos, hoy de interés general.

3 PURINES: RESIDUO O RECURSO? PURÍN: Estiércol líquido compuesto por deyecciones, aguas de lavado, productos químicos de limpieza y restos de alimentos. La aplicación de purines en dosis agronómicas (a equivalencia de nutrientes aportados) puede sustituir el uso de fertilizantes minerales. Cantidad máxima de purines aplicable en la agricultura: 170 kgn/ha y año * Directiva 91/676 y RD261/1992, sobre protección de las aguas contra la contaminación por nitratos. Los purines que no pueden aplicarse al suelo por: a) Ausencia de superficie agrícola adecuada. b) Ubicación de las granjas en territorios definidos como zonas vulnerables en relación al contenido de nitratos. (Máxima concentración de nitrógeno en las aguas superficiales o subterráneas = 50 mg/e) Son purines excedentes y deben ser gestionados de forma adecuada.

4 DATOS BÁSICOS B DE LA PRODUCCIÓN N PORCINA Censo de ganado porcino en España: 25 millones de cabezas (16,4% U.E.) Crecimiento del sector ( ) = 13,4% (máximo de la U.E.) Fuente: Estadísticas MAPA Importancia económica del sector porcino Facturación anual: 3600 millones de euros (14% sobre el total de la producción agro-ganadera) Generación de purines: millones t/ año SITUACION DE LOS PURINES EXCEDENTARIOS EN ESPAÑA COMUNIDAD AUTONOMA Cataluña Aragón Castilla y León Andalucía Murcia Castilla La Mancha Comunidad Valenciana Galicia t/año Zonas Vulnerables Excedentes

5 CONTAMINACION POR NITRATOS La comisión de las comunidades Europeas ha tramitado varios procedimientosde infracción a España por el incumplimiento de la Directiva 91/676/CEE, a causa de: Insuficiencia en el control de la concentración de nitratos en aguas dulces y costeras Insuficiencia en la designación de zonas vulnerables a la presencia de nitratos (ZVN) Insuficiencia en el contenido de los programas de acción de las CC.AA. de Aragón, Baleares, Cataluña y Valencia.

6 MODELOS DE GESTIÓN N DE LOS PURINES Transporte >2 /m 3 APLICACIÓN AGRICOLA LOCAL Límites Directiva UE 61/156/CEE GRANJA Buenas Prácticas Ganaderas Tratamientos básicos ALMACENAMIENTO EN BALSAS Transporte >6 /m 3 APLICACIÓN AGRICOLA LEJANA 100 Km Compost o Fertilizante PLANTA CENTRALIZADA DE TRATAMIENTO Agua Tratada VERTIDO O APROVECHAMIENTO El modelo aplicable viene condicionado por la disponibilidad o no de tierras agrícolas próximas y por los límites de vertido de nitrógeno.

7 COSTES DE LA GESTION DE PURINES El ganadero siempre debe soportar unos costes por la correcta gestión de sus purines. En el caso más favorable, en el que disponga de tierras próximas para la aplicación agrícola (gestión tradicional) tales costes pueden estimarse en: Repercusión de la inversión en la balsa de almacenamiento /m 3 (para 6 meses) 0,7 Repercusión de la cuba o remolque 0,3 Transporte (<10Km) 2,0 3,0 /m 3 En las zonas con excedentes, con limitaciones al vertido de nitrógeno, los purines deben someterse a algún tipo de tratamiento, en la propia granja o en instalaciones centralizadas. Los costes de tratamiento de nitrógeno son elevados, pudiendo representar una limitación para el desarrollo del sector.

8 COSTES DE TRATAMIENTO PARA LA REDUCCIÓN N DE NITRÓGENO Costes para sistemas combinados de eliminación de N en purines Tratamiento Coste ( /m 3 ) Separación de fases de los purines Fracción líquida: Tratamiento parcial NDN Separación de fases de los purines Fracción líquida: Tratamiento parcial NDN Fracción sólida: Compostaje de bajo control Separación de fases de los purines Fracción líquida: Tratamiento parcial NDN Fracción sólida: Compostaje Separación de fases de los purines Fracción líquida: Tratamiento total NDN Separación de fases de los purines Fracción líquida: Tratamiento total NDN Fracción sólida: Compostaje 1,5-2,6 3,0-5,0 4,5-8,0 3,5-5,7 4,5-7,0 Fuente: Guía dels tractaments de les dejeccions ramaderes(2004) Agencia Residuos de Catalunya Sart. (Univ. Vic) Udl- IRTA (Univ. Lleida)

9 EL REGIMEN ESPECIAL DE PRODUCCION DE ENERGIA ELECTRICA: MODELO ESPAÑOL DE INCENTIVACION PARA LA GESTION DE RESIDUOS Ley 54/1997 del Sector Eléctrico Residuos no renovables Residuos agrícolas, ganaderos y del sector servicios Potencia = 50 MW Potencia = 25 MW Desarrollo de los incentivos: PRIMAS Real Decreto 2818/98 Objetivo: Protección del medio ambiente y desarrollo sostenible

10 LA GESTIÓN N DE LOS PURINES EN ESPAÑA BASES DEL TRATAMIENTO DE LAS TECNOLOGÍAS ADAP

11 DIAGRAMA DE FLUJO DEL SISTEMA ADAP Efluente depurado A: efluente depurado

12 PLANTAS DEL MODELO INTEGRAL CON COGENERACION PLANTAS EN OPERACIÓN = 27 POTENCIA INSTALADA = PURIN TRATADO = 325 Mwe 2,5 Mill. t/año Resumen Planta Tipo Purín tratado (m 3 /año) Fertilizante producido (t/año) Potencia instalada (MW) 15,0 Producción eléctrica (MWh/año) Exportación eléctrica (MWh/año) Horas de funcionamiento 8.000

13 FIN DE UN MODELO RD 436/2004 Transitoria 2ª (31/12/06) INVIABILIDAD ECONÓMICA Aplicación Art NEGOCIACIÓN SECTOR ADMINISTRACIÓN Incumplimiento Ley 54/1997 ACUERDO Administración/ Sector Grupo de Trab. Interministerial CONCLUSIONES Nuevo Régimen Económico REAL DECRETO 661/07 Disposición Transitoria Segunda Periodo Transitorio 15 años desde puesta en marcha Tarifa regulada Actualización de retribución como COGENERACIÓN Exigencia de tratamiento del 85% de capacidad nominal Auditoria ambiental LIMITES DEL MODELO Plantas existentes

14 REPERCUSIÓN N DEL USO TRADICIONAL DE LOS PURINES EN LA EMISIÓN N DE GASES DE EFECTO INVERNADERO Esquema tradicional de gestión de los purines (Aplicación agrícola) Generación en Granja Almacenaje Balsas Transporte Area de Aplicación Aplicación en Suelo agrícola La evaluación de las emisiones de GEI se ha realizado según la metodología IPCC descrita en el documento: IPCC Good Practice Guidance and Uncertainly Management in National Greenhouse Gas Inventories, Revised 1996, chapter4. (1) Cálculos para un volumen de m 3 /año de purín Emisiones analizadas: Emisiones de la balsa de almacenamiento (CH 4 ) y N 2 O Emisiones de la aplicación en tierra (N 2 O) Factores de emisión utilizados: CO 2 1 CH 4 21 N 2 O -310 (1) Fuente: Estudio ECOFYS, J. Corominas y R. Wasser para ADAP (2004)

15 NECESIDAD DE UN NUEVO MODELO Generación estimada de excedentes de purín 7 millones t/año Volumen tratado en plantas en la actualidad 30 % La aplicación agrícola en zonas alejadas = Transporte económicamente inviable (>6 /m 3 ) Además de los problemas de contaminación por nitratos la gestión de los purines representa más del 50% de las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) que producen los residuos. Cada tonelada de purín vertida al campo produce más de 250 kgde CO 2 equivalente. * El vertido de la totalidad de los purines producidos en España emitirían más de 12 millones de tco 2 /equivalente.

16 PURINES Y CAMBIO CLIMATICO España al final del primer periodo del Protocolo de Kioto ( ) ha presentado una desviación de sus emisiones de GEI, en relación con 1990, del 52,6%. España se ha comprometido a reducir sus emisiones de GEI en el periodo ( ) en 12 millones de toneladas al año. Plan de Medidas Urgentes de la Estrategia Española de Cambio Climático y Energía Limpia (EECCEL) (20 julio 2007) Plan de Biodigestión de Purines Objetivo, reducir 1,8 MtCO 2 eq./año mediante biodigestión

17 BIODIGESTION DE PURINES Esquema de instalación de digestión anaerobia BIOGÁS COGENERACIÓN E. Eléctrica E. Térmica Residuo ó Subproducto + PURINES DIGESTOR DIGESTATO O DIGERIDO VENTAJAS Homogeneización del residuo Reducción de olores Reducción de la carga orgánica Producción de biogás (E. Renovable) LIMITACIONES Incremento del N amoniacal (Inconveniente en Zonas vulnerables) Escasa generación biogás (Necesidad de Co-Digestión) Necesidad gestión del digestato

18 CARACTERISTICAS DE DE LA LA BIODIGESTION BIODIGESTION DE DE PURINES PURINES En general la digestión anaerobia produce mejores resultados cuando se trabaja con mezclas (co-digestión) que con productos por separado. En el caso de los purines la co-digestión es imprescindible por las razones siguientes: Su bajo contenido en materia seca (2-5% sólidos totales) y en sólidos volátiles (~ 95% agua) Una relación C/N inferior a 20 (exceso de N) que produce inhibiciones La presencia de metales pesados: (Cu,Zn) La producción neta de biogás es muy baja = 15-20m 3 /m 3 purín, con tiempos medios de retención de 30 días. CONCLUSIONES: Solamente la co-digestión permitirá producciones de biogás que puedan hacer económicamente viables las instalaciones, si la energía generada está suficientemente retribuida.

19 VIABILIDAD ECONOMICA DE DE LAS LAS PLANTAS CON CON BIODIGESTION GRANJA INDIVIDUAL GRANJA INDIVIDUAL PLANTA CENTRALIZADA Potencia kw Codigesto necesario (t/año) Coste transporte (10 /t) Ingresos, Tarifa RD661/07 (C /KwH) 13,95 13,95 13,95 Tir Proyecto Insuficiente Insuficiente Insuficiente Tarifa requerida Retribución equivalente a la del biogás en Alemania Nota: No se consideran costes: por la adquisición de co-digesto por la gestión del digestato por el pretratamiento de residuos ni tratamiento del N

20 Aprobación = 2008 Periodo aplicación = OBJETIVOS Tratar mediante digestión anaerobia 9,47 Mt/año purines Evitar la emisión de 1,78 MtCO2 equiv. /año Valorización agrícola del digestato LINEAS DE ACTUACION Digestores rurales sobre balsas Digestores industriales en las propias granjas Plantas centralizadas de co-digestión FINANCIACION Real Decreto 949/2009, de 5 de junio, que regula las subvenciones Aportación de MMARyM= 40 M Aportación de las CCAA PLAN DE BIODIGESTION DE PURINES

21 PLAN DE BIODIGESTION DE PURINES: CONCLUSIONES 1. La Biodigestión de purines puede contribuir de forma positiva a la reducción de las emisiones de GEI en España. 2. El Plan de Biodigestiónde Purines y el RD 949/2009, que regula las subvenciones para el fomento de los procesos técnicos son una contribución positiva para el desarrollo del biogás, en España, pero se requieren mejoras económicas y administrativas, para que tal desarrollo sea una realidad. 3. La codigestión de purines con otros residuos, siempre que se disponga de éstos en condiciones favorables y garantía de suministro, es una alternativa de aprovechamiento energético que puede tener interés para el sector porcino. La utilización de cultivos energéticos sería uno de los codigestos que favorecería el desarrollo del Plan. 4. Los graves problemas ambientales de los purines, en España, se producen en las zonas con excedentes, en las que se requieren tratamientos de fijación o eliminación del nitrógeno. Estos procesos encarecen la gestión correcta de los purines y casi siempre se hacen económicamente inviables para el sector.

22 CONTRIBUCION DE LOS PURINES AL PER ( ) 2020) El Plan de Biodigestión de Purines debe adecuarse al PER ( ) POR SUS VENTAJAS AMBIENTALES Y SOCIALES Ventajas ambientales Reducción de16 MtCO 2 equivalente en todo el periodo Aportación a la Energía Renovable Potencia eléctrica a instalar = 100 Mwe Generación Eléctrica renovable = 750 GWh/año La generación de empleo 265 plantas Más de 2000 empleos Inversiones Más de 400 Millones de Euros

23 LIMITACIONES DEL PLAN DE BIODIGESTIÓN N DE PURINES a) Dificultades para la obtención de co-digestos La obtención de residuos o subproductos complementarios para generar biogás (co-digestos) presentan dificultades de garantía de suministro a largo plazo y costes de transporte. b) Dificultades para la aplicación del digestato El producto final obtenido tras la digestión (digestato) tendrá prácticamente el mismo volumen original y requerirá de una gestión para su aplicación agrícola, que tiene costes no recogidos en el plan. En las zonas con excedentes, el digestato requiere de un tratamiento para el nitrógeno. Este tratamiento encarece el proceso y las ayudas son en este caso inferiores. c) Dificultades administrativas y de conexión a la red eléctrica Al tratarse de plantas que gestionan residuos las tramitaciones administrativas son muy complejas y las conexiones a la red eléctrica, necesarias para exportar la electricidad generada, muy costosas y difíciles.

24 PROPUESTAS DE ADAP Adecuación del Plan de Biodigestión de Purines al nuevo Plan de Energías Renovables ( ) Incrementar las subvenciones hasta el 40% también para las plantas con tratamiento de nitrógeno (Que requieren mayor inversión) Facilidades normativas para el uso de los digestatos procedentes de las plantas, en la agricultura. Fomento del uso de residuos y subproductos orgánicos en la biodigestión de purines (co-digestos) Desarrollo de un Plan coordinado con las CCAA, para la definición de las zonas de actuación preferente. Mejora de la retribución a la generación eléctrica a partir del biogás.

25 MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCION ADAP CONTRIBUIRÁCON SU EXPERIENCIA Y ESTARÁPRESENTE EN AQUELLAS ALTERNATIVAS QUE PERMITAN SOLVENTAR EL GRAVE PROBLEMA DE LOS PURINES EXCEDENTES