Residuos y. Mecanismos de Desarrollo Limpio. Ing. Alejandro Romay R. Gte. Seguridad y Ecología

Transcripción

1 Residuos y Mecanismos de Desarrollo Limpio Ing. Alejandro Romay R. Gte. Seguridad y Ecología

2 Mecanismo para un desarrollo limpio. MDL En el marco del protocolo de Kyoto, permite la participación de países no firmantes en el comercio de emisiones como vendedores de reducciones certificadas de emisiones (CER) sustentadas en proyectos de mitigación registrados.

3 Beneficios del MDL Facilita a los países firmantes del protocolo de Kyoto el cumplir a menor costo sus compromisos de reducción. Da acceso al resto de los países a fondos adicionales que promueven procesos productivos más limpios y contribuyen al desarrollo sustentable de estos países.

4 Antecedentes de los residuos y biogas El biogás tiene una trayectoria de varios cientos de años como materia de estudio e investigación. En los pantanos se producía gas al descomponerse la vegetación en el fondo, por lo que se lo llamó gas de los pantanos reconociéndosele propiedades combustibles. Su descubrimiento se remonta al año 1630 cuando Von Humboldt demostró la existencia de un gas combustible en los intestinos de los animales, durante la digestión de los alimentos. John Dalton en 1804 establece la fórmula química y lo asocia con el gas metano (CH4). En 1884 Pasteur y Gayón, su ayudante, determinaron que la fermentación del estiércol en ausencia de oxígeno, producía un gas que podía ser usado para calefacción e iluminación.

5 Aplicación Industrial La utilización del biogás de manera artificial se remonta a la segunda guerra árabe-israelí, a mediados de los años setenta del siglo XX, cuando el precio del petróleo subió ostensiblemente al ser utilizado como arma política, lo que hizo que se investigaran otras alternativas de producir energía. Es entonces cuando se experimentó con reactores, los llamados de alta carga, capaces de retener los microorganismos anaerobios y de tratar las aguas residuales mediante este proceso.

6 Composición del biogas Se trata de un gas que se obtiene de la fermentación de residuos orgánicos en un ambiente sin oxígeno y se almacena en un depósito cerrado e impermeable denominado Digestor. Estos residuos convenientemente mezclados con agua entran en descomposición debido a las bacterias anaeróbicas y pasan por tres etapas: Hidrólisis Fase Ácida Fase Hidrogenada Obteniéndose un gas que contiene: Entre 50% y 70% de Metano 30% y 40 % de Dióxido de Carbono 1% y 3% de Hidrógeno y el resto otros gases.

7 Poder Calorífico El metano es el mismo gas que forma parte en un 97% del Gas Natural que recibimos por medio de gasoductos desde los yacimientos gasiferos o del tratamiento del petróleo y que usamos en domicilios, comercios, industrias, Gas natural posee 9,800 Cal/m3. Recordemos que el biogas tiene metano y otros gases por lo cual su poder calorífico es 5,800 Cal/m3.

8 Oportunidades de aplicación Podemos aprovechar las frutas y verduras no aptas para el consumo procedente de mercados y autoservicios, la cantidad de combustible y fertilizante que se podría obtener justificaría cualquier inversión. Esta utilización urbana de los residuos se puede trasladar al campo usando el estiércol de aves, cerdos, equinos y vacunos. El proceso es simple, pero el trabajo y atención que requiere el funcionamiento de este sistema depende de su volumen y debe tener un abasto constante. Realizada la primera carga, se debe esperar un determinado tiempo hasta que comience la generación del biogas y desde entonces se debe cargar al digestor diariamente, además de activar los agitadores y de retirar el fertilizante orgánico (biol) obtenido.

9 Aplicación actual Asia es el continente que más instalaciones de biogás ha construido. En 1973 se creó la Oficina de Difusión del Biogás y posteriormente el Centro Regional de Investigación en Biogás para Asia y el Pacífico. En China, el 70% del combustible para uso doméstico en las zonas rurales proviene de la descomposición de la paja y los tallos de cultivos. En la India, más de medio millón de personas se han servido de plantas de biogás como combustible doméstico, y hoy en día existen plantas demostrativas multifamiliares donde el gas se hace llegar por tuberías a cada vivienda por un precio módico. En Estados Unidos, existen incluso algunas plantas de biogás de gran tamaño, mientras que en América Latina se hacen esfuerzos aislados en distintos países. En Japón, presentaban el año pasado un sistema que consigue fermentar también el hidrógeno, además del metano, separadamente, lo que amplía los residuos a utilizar para la obtención de biogás, como los desechos de las cocinas, por ejemplo. En Europa, existen más de 500 instalaciones productoras de este gas biológico, Holanda y Dinamarca son los países que marcan la pauta.

10 DESARROLLO DE UN PROYECTO DE CALDERA ECOLOGICA PARA USO DE BAGAZO. ANALISIS DE PROPIEDADES ANALISIS DE PROPIEDADES CALORICAS DEL BAGAZO CALORICAS DEL BAGAZO DETERMINACION DE DETERMINACION DE VOLUMEN DE BAGAZO VOLUMEN DE BAGAZO CALCULO DE LA CALDERA CALCULO DE LA CALDERA Y EQUIPOS Y EQUIPOS DETERMINACION DE VAPOR DETERMINACION DE VAPOR GENERADO POR BAGAZO GENERADO POR BAGAZO DETERMINACION DE VAPOR DETERMINACION DE VAPOR GENERADO POR COMBUSTIBLE GENERADO POR COMBUSTIBLE REALIZAR PROYECTO MDL REALIZAR PROYECTO MDL PARA OBTENCION DE PARA OBTENCION DE BONOS BONOS DE CARBON DE CARBON COSTO DE LA CALDERA VS COSTO DE LA CALDERA VS BENEFICIOS BENEFICIOS

11 EJEMPLO DE CALDERA ECOLOGICA PARA BAGAZO DE UVA (orujo) Calor aprovechable de bagazo de uva Bagazo de uva disponible 1,139 K cal/k 2,051 Btu/lb 2.50 ton/ hr 5,511 lbs/hr Arriba de 800 kcal/kg Es rentable Vapor generado por bagazo 12, lbs vap/hr (85%) Vapor generado por diesel 2, lbs vap/ hr. (15%) lbs diesel/hr. Vapor total generado 14,500 lbs vap/hr. Producción de vapor a partir de bagazo 12, lbs vap/hr.

12 GENERACION DE BAGAZO Y COSTO POR DISPOSICION (anual) TOTAL TOTAL DE DE BAGAZO BAGAZO AL AL AÑO AÑO 25,032 25,032 M3/AÑO M3/AÑO PROYECCION DE BENEFICIOS ECONOMICOS (anual) Disposición de bagazo $2,538,960 Consumo de combustible $2,187,809 Bonos de carbón (7 años) $

13 Caldera ecológica Se requiere un espacio de 497 m2 para equipos

14 Conclusiones Los proyectos de cogeneración de energía son de un alto costo de inversión lo que los hace poco atractivos. En estos temas se investiga fundamentalmente desde las universidades y existe poca vinculación con le sector industrial. Su aplicación a escala industrial dependerá de la regulación ambiental y energética. Un factor determinante para energías alternas son los costos y disponibilidad de la energía. En México existe un potencial interesante para la aplicación de proyectos de cogeneración con residuos sólidos, hace falta encontrar el beneficio ambiental y económico y llevarlo a la práctica.