LOGO DEL RESIDUO AL RECURSO
Biogás de Vertedero, una fuente de recursos: electricidad, calor y biocarburante. Tecnologías aplicadas e instalaciones en funcionamiento ALEX GRANDE Director de Operaciones Unidad de Negocio Waste to Resource
GRUPO HERA A finales de los años 80, TRATESA, primera empresa del Grupo, adquiere la gestión del vertedero de Coll Cardús, convirtiéndolo en el primer depósito controlado privado de Cataluña. A partir de los distintos procesos enfocados a la mejora continua del tratamiento y valorización de residuos, el Grupo HERA crece para dar soluciones a medida de sus clientes y de la sociedad con la que trabaja. Así, las primeras plantas del grupo para él tratamiento de los lixiviados, gestión del biogás, estabilización de residuos especiales, valorización (reciclaje) de residuos, nacieron y se desarrollaron en Coll Cardús, siendo el embrión de las distintas empresas del grupo. Hoy, el Grupo HERA cuenta con empresas dedicadas a los cuatro principales vectores ambientales: AGUAS, SUELOS, RESIDUOS y ENERGÍA, El Grupo HERA está presente en EUROPA y LATINOAMÉRICA.
PLANTAS DE APROVECHAMIENTO DE BIOGAS DE HERA W2R EN ESPAÑA Nájera 800kW Vacarisses 3.5MW Torrejón 1,45MW Alcalá 2,3MW Mérida 800kW Alcalá II 1,5MW Badajoz 800kW Ciudad Real 730 kw V. De la Serena 875kW Lorca 800kW Jerez 2,3MW Plantas operativas Plantas contratadas
QUÉ ES EL BIOGÁS? Es un gas combustible que se genera como resultado de la descomposición de la materia orgánica, en condiciones anaerobias. De hecho, no es una gas, si no una mezcla de los distintos gases resultantes de las diferentes fases de la descomposición PARÁMETROS COMPOSICIÓN EN VOLUMEN CH 4 45% a 55% CO 2 30% a 40% H 2 S 500 ppm a 10.000 ppm N 2 1% a 8% O 2 0% a 2,5% Otros Hasta 2%
FORMACION DEL BIOGÁS I Fase inicial (oxidación) II Fase de transición III Fase ácida (hidrólisis+acidogénesis) IV Fase metanogénica (anaerobia) V Fase de maduración
CURVA DE GENERACION La duración de cada una de las fases vendrá determinado por factores como: Composición del residuo Humedad Compactación Temperatura
BENEFICIOS AMBIENTALES, SOCIALES Y ECONÓMICOS. La gestión del biogás es un requisito legal (efecto invernadero) Su combustión evita impactos ambientales (malos olores) Su valorización en forma de energía eléctrica está incluida en el régimen especial (renovables)
PROCEDENCIA Y POSIBLES USOS DEL BIOGÁS. P R O C E D E N C I A D E L B I O G Á S AGRICOLA INDUSTRIAL RESIDUOS SÓLIDOS DEPURADORA B I O G Á S MOTOGENERADOR RED ELÉCTRICA CALDERA BIODIGESTOR DEPÓSITO CONTROLADO B I O G Á S PILAS DE COMBUSTIBLE MICROTURBINA LINEA DE GAS NATURAL PLANTA DE ENRIQUECIMIENTO COMPRESOR ACUMULADOR SURTIDOR VEHÍCULOS APROVECHAMIENTO CALORÍFICO
DESGASIFICACIÓN DE DEPÓSITOS CONTROLADOS La captación del biogás es forzada, es decir, se provoca el vacío en las tuberías para aspirarlo desde los pozos. Estación de Bombeo Pozos de captación
DESGASIFICACIÓN DE DEPÓSITOS CONTROLADOS
DESGASIFICACIÓN DE DEPÓSITOS CONTROLADOS La presión del biogás en el interior del depósito es positiva, con lo que tiende a buscar salida hacia el exterior, a través de la capa de tierra que cubre el residuo (porosa).
DESGASIFICACIÓN DE DEPÓSITOS CONTROLADOS El pozo se convierte en una vía preferente para el biogás. Al crear depresión mediante una soplante, el gas generado alrededor del pozo se introduce en él.
CONSTRUCCIÓN DE POZOS
REGULACION DEL CAMPO DE GAS En depósitos con gran número de pozos y mucha extensión se instalan estaciones de control y regulación. Desde un mismo punto, se pueden analizar unos cuantos pozos, ahorrando tiempo.
REGULACION DEL CAMPO DE GAS Un depósito controlado es un reactor biológico. Las condiciones de la generación pueden cambiar cada día, incluso a lo largo del mismo. La regulación periódica de cada uno de los pozos del campo es indispensable para asegurar una calidad aceptable de biogás. Rara vez la generación de biogás en un pozo permanece invariable durante mucho tiempo.
BIOGAS PARA LA GENERACIÓN ELECTRICA MOTORES DE COGENERACIÓN Convierten la energía primaria del biogás en energía eléctrica, mediante el uso del biogás en un motor de explosión, que produce un movimiento mecánico que rota un alternador. 37 % eficiencia El aprovechamiento térmico (hasta 54% eficiencia) se consigue recuperando el calor de: Circuitos de refrigeración del motor: (85-90ºC) Principal (bloque del motor, cilindros y culatas) Secundario (cárter de aceite e intercooloer) Los gases de escape (550ºC)
BIOGAS PARA LA GENERACIÓN ELECTRICA
BIOGAS PARA LA GENERACIÓN ELECTRICA MICROTURBINAS Convierten la energía primaria del biogás en energía eléctrica, mediante la quema del biogás en una cámara de combustión, conduciendo los gases hacia una turbina, que hace girar el alternador. 30 % eficiencia El aprovechamiento térmico (hasta 64% eficiencia) se consigue recuperando el calor de los gases de escape (500ºC)
BIOGAS PARA LA GENERACIÓN ELECTRICA
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 Landfill Gas (M 3 /h) BIOGAS PARA LA GENERACIÓN ELECTRICA MODELO HERA 2.000 1.800 1.600 1.400 1.200 1.000 800 600 Alhendin Landfill Site Estimated Landfill Gas Output 2.3MW Los bloques de colores representan los motogeneradores de distintos tamaños y como éstos pueden ser instalados según el aumento o la disminución de la cantidad de gas. 400 200 0 Gas Yield - Low Gas Yield - High 375kW 500kW 1150kW 2300kW El tamaño crítico mínimo de un vertedero aislado es de 800 KW. En caso de vertederos próximos o satélites a otros mas grandes se contempla la posibilidad de instalar una potencia menor.
ENRIQUECIMIENTO DEL BIOGÁS. Eliminación de impurezas y separación de compuestos presentes en el biogás con objeto de conseguir un biogás de calidad similar a la del gas natural (85-99% CH 4 ) - Secado: eliminación del vapor de agua por condensación - Limpieza: eliminación de impurezas mediante filtro de carbón activo (H 2 S, siloxanos) - Concentración: separación del CO 2 mediante absorción química (lavado con una alcanolamina)
BIOGÁS NATURAL : TECNOLOGÍA HERA BNCC BIOGAS NATURAL CONCENTRADO COMPRIMIDO ABSORCIÓN QUÍMICA POR AMINAS TECNOLOGÍA DE ENRIQUECIMIENTO DE BIOGÁS DESARROLLADA POR HERA
ENRIQUECIMIENTO DEL BIOGÁS. Lavado con solvente químico (alcanolamina) Bajo consumo eléctrico 0,15 kwh/nm3 BN Bajo consumo de materias primas Proceso de regeneración de la amina muy eficiente Alta eficiencia en eliminación del CO 2 100%
FLOTA DE VEHÍCULOS DEL GRUPO HERA. La flota cautiva de HERA cuenta con vehículos de Gas Natural de serie y vehículos de gasolina convertidos a bifuel.
AUTONOMIA DE LOS VEHÍCULOS BIFUEL. Los coches bifuel tipo turismo tienen normalmente tanques entre 80 y 160 litros en los que se pueden acumular hasta 32 Nm 3 de Biogás Natural a presión (200 bar), y alcanzan una autonomía de 200-350 km. Los camiones bifuel tienen instalados normalmente tanques entre 320 y 640 litros en los que se pueden acumular hasta 128 Nm 3 de Biogás Natural a presión (200 bar), y alcanzan una autonomía de 400 km.
VENTAJAS DEL USO DEL BIOGAS COMO BIOCARBURANTE. Se reduce el impacto ambiental generador del efecto invernadero (el del metano es 21 veces mayor que el del CO 2 ). Se puede obtener en cualquier sitio donde se generen residuo biodegradables. Existen ya fabricantes que producen vehículos con motores para gas natural y/o bifuel (dos combustibles). Debido a que el gas al igual que la gasolina utilizan motores convencionales (ciclo OTTO), se puede acondicionar un vehículo normal de gasolina fácilmente y a bajo coste, convirtiéndolo en uno bifuel. Un vehículo bifuel puede utilizar gasolina o biogás natural de forma independiente.
BARRERAS PARA LA COMERCIALIZACIÓN EN ESPAÑA CULTURALES Habito de consumo. Mitos sobre el gas a presión. TÉCNICAS Comercialización y/o acondicionamiento de coches Logística de Distribución y repostaje. LEGALES Legislación Actual Ayudas y/o subvenciones inexistentes en España
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