CAPTACIÓN Y VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DEL BIOGÁS EN CESPA

Transcripción

1 CAPTACIÓN Y VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DEL BIOGÁS EN CESPA

2 Índice PRESENTACIÓN Introducción Depósitos controlados del grupo CESPA EL BIOGÁS Y LA DESGASIFICACIÓN Qué es el biogás? Por qué captamos el biogás? Cómo captamos el biogás? La desgasificación en CESPA LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA El biogás como combustible Tecnologías disponibles para la valorización energética del biogás La valorización energética en CESPA La valorización eléctrica en CESPA El Proyecto Microphilox La valorización térmica en CESPA LOS RETOS FUTUROS Y NUEVAS INICIATIVAS

3 Índice PRESENTACIÓN Introducción Depósitos controlados del grupo CESPA EL BIOGÁS Y LA DESGASIFICACIÓN Qué es el biogás? Porqué captamos el biogás? Cómo captamos el biogás? La desgasificación en CESPA LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA El biogás como combustible Tecnologías disponibles para la valorización energética del biogás La valorización energética en CESPA La valorización eléctrica en CESPA El Proyecto Microphilox La valorización térmica en CESPA LOS RETOS FUTUROS Y NUEVAS INICIATIVAS

4 Introducción CESPA forma parte del grupo Ferrovial y cuenta con una trayectoria empresarial de más de 35 años en el sector del saneamiento urbano y de la gestión de residuos. Las actividades de CESPA están divididas en dos áreas principales: - Servicios urbanos tales como la Limpieza Viaria, el Mantenimiento de Alcantarillado, la Recogida de Residuos Sólidos Urbanos y la Jardinería. -Servicios industriales que agrupan todas las actividades relativas a la Gestión de los Residuos, desde la recogida y tratamiento hasta la deposición final. Es un objetivo prioritario de la compañía la reducción del impacto ambiental de sus actividades mediante la diversificación energética, el fomento de las energías renovables y el incremento de la eficiencia de sus instalaciones. Uno de los puntos donde esta actuación es más evidente es el tratamiento de residuos en depósitos controlados, en los cuales está desarrollando una serie de acciones encaminadas a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero.

5 Depósitos controlados del grupo CESPA 41 DEPÓSITOS CONTROLADOS GESTIONADOS POR CESPA TN GESTIONADAS EN EL AÑO 2009 PORTUGAL: Planalto Beirao Lipor Famalicao GALICIA: As Somozas Arteixo COMUNIDAD DE MADRID: Colmenar Viejo San Sebastián de los Reyes EXTREMADURA: Talarrubias CASTILLA - LA MANCHA: Guadalajara Toledo Alcázar de San Juan Albacete Puertollano Daimiel CASTILLA Y LEON: Miranda de Ebro Soria ANDALUCÍA: Alcalá del Río Almería Albox Villarrasa El Andévalo Granada Nueva Carteya Carboneras PAÍS VASCO: Getxo Larrabetzu Zalla Mutiloa MURCIA: Murcia CATALUÑA: Palautordera Hostalets de Pierola Orís Reus Espluga de Francolí El Papiol Valls BALEARES: Formentera Ibiza COMUNIDAD VALENCIANA: Alcora Alicante Jijona

6 Índice PRESENTACIÓN Introducción Depósitos controlados del grupo CESPA EL BIOGÁS Y LA DESGASIFICACIÓN Qué es el biogás? Porqué captamos el biogás? Cómo captamos el biogás? La desgasificación en CESPA LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA El biogás como combustible Tecnologías disponibles para la valorización energética del biogás La valorización energética en CESPA La valorización eléctrica en CESPA El Proyecto Mirophilox La valorización térmica en CESPA LOS RETOS FUTUROS Y NUEVAS INICIATIVAS

7 Qué es el biogás? El biogás es un gas saturado de vapor de agua, formado a partir de la descomposición de la materia orgánica, realizada por acción bacteriana y en condiciones anaeróbicas. Composición del biogás Los principales componentes del biogás son el metano (CH4), el dióxido de carbono (CO2) y pequeñas trazas de otros compuestos, aunque la composición varía según la naturaleza de los residuos depositados. Componentes minoritarios: H 2 S, Siloxanos,... CH4 (40-60%) O2 (0-5%) N2 (2-10%) CO2 (30-50%)

8 Por qué captamos el biogás? En España, la actividad de tratamiento y eliminación de residuos contribuye en un 2,83%* en el total de emisiones de gases de efecto invernadero ,87 Kilotoneladas eq de CO2 * EFECTO INVERNADERO OLORES RIESGO DE EXPLOSIÓN BIOGÁS LIXIVIADOS ASFIXIA RADICULAR TRATAMIENTO LIXIVIADOS * Inventario de GEI de España : Sumario Edición 2008

9 Cómo captamos el biogás? CENTRAL DE ASPIRACIÓN ESTACIÓN DE REGULACIÓN POZO CAPTACIÓN COMBUSTIÓN EN ANTORCHA DE ALTA TEMPERATURA BIOGÁS

10 La desgasificación en CESPA 21 INSTALACIONES DE DESGASIFICACIÓN ACTIVA EN OPERACIÓN Se ha evitado la emisión de Teq CO2 En Nm3 de biogás captado y tratado BIOGAS LIXIVIADOS

12 El biogás como combustible El metano, principal componente del biogás, es el gas que le confiere las características combustibles al mismo, dado su poder calorífico. P.C.I. biogás (50% CH4 )= Kcal EQUIVALENCIAS DEL BIOGÁS CON OTROS COMBUSTIBLES 0,6 Kg de carbón 0,9 l de alcohol combustible 0,6 l de gasolina 0,5 l de fuel-oil 1 Nm3 de BIOGÁS 50% CH Kcal 0,4 m3 de gas natural 1,1 Kg de madera 4,8 kwh de electricidad

13 Tecnologías disponibles para la valorización energética del biogás CALDERA MOTOGENERADOR APROVECHAMIENTO CALORÍFICO MICROTURBINA BIOGAS DEPÓSITO CONTROLADO PILA COMBUSTIBLE RED DE DISTRIBUCIÓN ELÉCTRICA LINEA DE GAS NATURAL GAS NATURAL VEHÍCULOS

14 La valorización energética en CESPA 10 INSTALACIONES CON VALORIZACIÓN ENERGÉTICA Valorización eléctrica 23 motores (33,8MWe) 2 microturbinas (60 kwe) Valorización térmica 1 combustible alternativo indústria cerámica 4 plantas secado lixiviados

15 La valorización eléctrica en CESPA (1) Valorización eléctrica 23 motores (33,8MWe) 23 motores (33,8MWe) CESPA dispone de: 23 motores de potencias comprendidas entre 624 kw kw rendimientos eléctricos 39 41% valorización de los gases de escape del motor para las plantas de tratamiento de lixiviados Los motores de cogeneración constituyen la tecnología más desarrollada para el aprovechamiento del biogás, pero son aplicables si: concentración metano CH4 > 40% caudales de biogás > 300 Nm3/h

16 La valorización eléctrica en CESPA (2) Valorización eléctrica 2 microturbinas (60 kwe) CESPA instaló la primera microturbina en España funcionando con biogás de vertedero. Características técnicas: Potencia 30 Kw Eficiencia eléctrica 26% Eficiencia térmica 40% % CH4 > 35% Caudal 25 Nm3/h

17 El Proyecto Microphilox (1) Proyecto MICROPHILOX: Aprovechamiento energético de biogás mediante el uso de microturbinas. OBJETIVO: Desarrollo de un sistema de depuración biológica del sulfuro de hidrógeno y siloxanos del biogás, integrado con un sistema en línea de detección y análisis de siloxanos y el posterior aprovechamiento energético de dicho biogás en un grupo de microturbinas. PARTICIPANTES: CESPA PROFACTOR Instituto Químico de Sarrià (IQS PEINUSA) DURACIÓN: fecha inicio 3/10/2005 final 31/03/2009 El workshop final tuvo lugar el pasado 26 de marzo en Barcelona durante el cual se detallaron los logros de Microphilox en el aprovechamiento del biogás.

18 El Proyecto Microphilox (2) PRESUPUESTO: El presupuesto total ha sido de y ha recibido financiación a través del programa LIFE-Medio Ambiente de la Unión Europea con una contribución de PREMIOS: El Proyecto MICROPHILOX ha obtenido reconocimientos nacionales e internacionales: IX Premios Medio Ambiente 2006 en la categoría de Innovación, Desarrollo y aplicación de las mejores tecnologías organizado por la Fundación Garrigues Medio Ambiente y Expansión. Energy Globe Awards 2006, categoría nacional, otorgado en Bruselas por la Comisión Europea. Bioenergía Silver 2008, concedido por la Asociación Técnica para la Gestión de Residuos y Medio Ambiente (ATEGRUS).

19 La valorización eléctrica en CESPA Valorización eléctrica 23 motores (33,8MWe) 23 motores (33,8MWe) 2 microturbinas (60 kwe) El año MWhe producidos MWhe exportados* *Equivale al consumo eléctrico de hogares

20 La valorización térmica en CESPA (1) Valorización térmica combustible alternativo industria cerámica En el año 2002, CESPA realizó un proyecto pionero en España: La utilización de biogás como combustible alternativo para la fabricación de materiales cerámicos de alta calidad. 83% de la energía utilizada es renovable y no fósil 48% de reducción en emisiones de CO Tn/año CO2 no emitidos

21 La valorización térmica en CESPA (2) El Proyecto de USO DEL BIOGÁS COMO COMBUSTIBLE ALTERNATIVO PARA LA PRODUCCIÓN DE PRODUCTOS CERÁMICOS DE ALTA CALIDAD ha obtenido los siguientes reconocimientos: Subvención del Ministerio de Ciencia y Tecnología dentro del programa PROFIT PREMIOS IDEA 2002 a la mejor iniciativa innovadora otorgado por el Consell Comarcal y Unión Empresarial de la comarca de Anoia y el Ayuntamiento de Igualada. XIV PREMIOS ENERGÍA. Segundo premio otorgado por el Instituto Catalán de la Energía de la Generalitat de Cataluña. Año 2004 Premios Europeos de Medio Ambiente en categoría nacional, año 2005, otorgado por la Fundación Entorno, Empresa y Desarrollo Sostenible.

22 La valorización térmica en CESPA (3) Valorización térmica 4 plantas secado lixiviados En MWht valorizados m 3 de lixiviados tratados Ahorrado el uso de m3 gas natural

24 Los retos de futuro (1) Los retos de futuro para los próximos años están orientados a 1- Aumentar el número de instalaciones de desgasificación y aprovechamiento energético en los depósitos controlados de CESPA. 2- Aumentar el rendimiento de las actuales y futuras instalaciones de valorización energética.

25 Los retos de futuro (2) 1- Aumentar el número de instalaciones de desgasificación y aprovechamiento energético en los depósitos controlados de CESPA. Para ello el Programa de Medio Ambiente de CESPA fija las siguientes acciones para el año 2010: Incrementar en un 3% las emisiones de gases de efecto invernadero evitadas como consecuencia de la captación de biogás en depósitos controlados de residuos. Aumentar en un 2,5% la generación de energía eléctrica a través del biogás generado en los depósitos controlados de residuos.

26 Los retos de futuro (3) 2- Aumentar el rendimiento de las actuales y futuras plantas de valorización energética. Para ello contamos con la participación en varios Proyectos de Investigación y Desarrollo, entre los que destacan: Proyecto EMISION II: Uso de materiales residuales para la limpieza de biogás. Optimización de la valorización energética. Proyecto PROBIOGÁS: Desarrollo de sistemas sostenibles de producción y uso de biogás agroindustrial en España. Aplicaciones potenciales de biogás. Proyecto BIOREACTOR: Depósito controlado como bioreactor: Alternativa hacia una gestión sostenible

27 Nuevas iniciativas (2) Proyecto EMISION II: Uso de materiales residuales para la limpieza de biogás. Optimización de la valorización energética. Objetivo: Optimización de las operaciones de depuración de biogás previas a su valorización energética mediante el uso de materiales residuales como adsorventes. Evaluación de su viabilidad técnica y económica.

28 Nuevas iniciativas (3) Proyecto PROBIOGÁS: Desarrollo de sistemas sostenibles de producción y uso de biogás agroindustrial en España. Aplicaciones potenciales de biogás - Proyecto Singular y Estratégico. Programa Nacional de Energía Empresas y asociaciones. 13 centros de I+D Objetivo: Desarrollo de modelos sostenibles de producción y uso de biogás en entornos agroindustriales, así como la demostración de su viabilidad y difusión en España

29 Nuevas iniciativas (1) Proyecto BIOREACTOR: Depósito controlado como bioreactor: Alternativa hacia una gestión sostenible Objetivo: Demostrar las ventajas económicas y ambientales de un innovador proceso de gestión de depósitos controlados: el depósito controlado como biorreactor. Los beneficios, de forma esquemática, que presenta un depósito controlado gestionado como BIORREACTOR son: Aumento de los ratios de producción del biogás. Incremento significativo del biogás disponible para aprovechamiento energético. Economía de escala debido al incremento del ratio de generación de biogás en un relativo corto período de tiempo. Menor coste de tratamiento de los lixiviados generados debido a la significativa transformación biológica y química de los compuestos orgánicos. Anticipación de los procesos de asentamiento y estabilización mecánica del depósito controlado. Mediante el uso de la tecnología GPS y la gestión del Depósito controlado como BIORREACTOR, incremento de la densidad efectiva y por tanto, incremento de la capacidad del depósito y de su vida útil.

30 GRACIAS POR SU ATENCIÓN CESPA Anna Ayats LLorens Àrea Técnica Responsable biogás