¿Cómo almacenar grandes volúmenes de pellet de la forma más eficiente? La empresa estadounidense Dome Technology construyó hace 35 años la primera e innovadora cúpula de hormigón armado con acero destinada a contener enormes cantidades de materiales a granel. La central eléctrica británica Drax no dudó en instalar 4 “domos” para albergar el pellet que le sirve de biocombustible, los primeros utilizados en el sector de la biomasa en Europa.

Según la empresa, los domos son una solución más económica y fácil de instalar que otras tecnologías de almacenamiento para graneles. Entre los más de 270 proyectos industriales que han ejecutado por todo el mundo, varios de ellos han sido en terminales de carga y descarga de biomasa en EEUU y Canadá.

El proyecto de Drax es, hasta ahora, el más importante acometido por la empresa y el primero en Europa para pellets. Desde el aire, las 4 cúpulas blancas donde se almacena el pellet de la central eléctrica, semejan una gigantesca cesta de huevos. Cada una mide 50 metros de altura y 63 metros de diámetro y es capaz de contener hasta 80.000 toneladas de pellet.

Resistencia intrínseca

Lo que aparenta ser una fina envoltura es una estructura compuesta por varias capas internas y ha sido diseñada y construida específicamente adaptada al material que va a contener y a los requisitos de operación del cliente.

“Es posible utilizar elementos prefabricados de hormigón, como los túneles, lo que acelera la ejecución de las obras y permite albergar en su interior un eficiente sistema mecánico de recuperación. Por otra parte, la viga anular de hormigón cumple la función doble de soportar la estructura y mantenerla tensa”, explica Lane Roberts, director comercial de Dome Technology.

Cuando se requieren cimentaciones profundas, la tecnología de las cúpulas puede ser una solución de compromiso interesante. Como ejemplo, Lane cita la Terminal de graneles Savannah donde la empresa Peeples Industries descartó construir un silo tradicional con perfil en A para 50.000 toneladas de pellet por el coste de los cimientos en un suelo encharcado. Solo los pilares hubieran costado la mitad de lo que supuso una de las dos cúpulas de 25.000 toneladas que finalmente se construyeron.

Novedoso proceso constructivo

Lo que confiere a las cúpulas su forma inicial es una novedosa membrana presurizada de PVC que funciona como un encofrado “de aire” sobre el que se proyectan capas de distintos materiales. Una vez finalizado el proceso, esta membrana permanece como una capa exterior impermeable.

La membrana se une a la viga anular y se infla creando un espacio de trabajo protegido de las inclemencias meteorológicas. Esta membrana no tiene juntas y está tratada por las dos caras con una resina especial que la protege contra la acción de los rayos ultravioleta y la degradación microbiana.

En primer lugar se extienden varias láminas de espuma de poliuretano hasta formar un armazón donde se proyecta hormigón alternando con planchas de ferralla. De esta manera se crea la resistente estructura sobre la que se aplicarán los acabados específicos para cada proyecto. La espuma funciona además como un aislante térmico que protege tanto al hormigón como al material almacenado.

Las cúpulas tienen una serie de aberturas para facilitar distintas operaciones como su llenado por gravedad, el venteo en caso de explosión o el acceso de carga frontal, de la cinta de transporte y otros.

La sala de control y otras instalaciones se colocan en la parte superior de los domos. En su interior se ubican los suelos móviles, tornillos sinfín u otros sistemas de recuperación de material, junto con los sistemas de climatización y hardware específico.

Buen control ambiental

Las dos características fundamentales que, a juicio de sus constructores, marcan la diferencia entre los domos y otros sistemas de almacenamiento para grandes volúmenes son:

Su capacidad para mantener unas condiciones ambientales estables, como resultado de las capas impermeable y aislante antes mencionadas. En su interior no se forman condensaciones y es posible modificar la atmósfera interna para, por ejemplo, detectar fugas de gases utilizando nitrógeno.

Por otra parte, el riesgo de aumento de temperatura y autocombustión es menor que en otras tipos de silo. Las cúpulas incorporan un panel de seguridad en la rejilla de ventilación situada en su cima; en caso de sobrepresión o explosión se libera de forma inmediata y automática. Por la forma del silo la energía se canaliza hacia esta salida y la probabilidad de una explosión se reduce.

Los paneles y la propia cúpula cumplen los requerimientos que marcan las normativas europea –ATEX- y británica –DSEAR- de protección en atmósferas potencialmente explosivas.

En busca de la logística perfecta

Drax cuenta con dos plantas de 450.000 t/año cada una en Estados Unidos y con instalaciones propias en el puerto de Baton Rouge, en el río Mississippi. Se trata de dos domos de 40.000 toneladas de capacidad, construidos no directamente sobre el encharcado suelo sino sobre un dique de 457 m.

El pellet llega desde una de las fábricas –Morehouse, situada a casi 400 km- vía ferrocarril. Cada convoy puede llevar hasta 80 vagones, cada uno de los cuales carga 90 toneladas. En total, 1,6 km de longitud y 7200 toneladas de pellets en cada viaje. El puerto puede manejar la descarga de 6-7 vagones por hora (540-630 t/h de pellet).

Desde la planta de Gloster, el transporte se realiza en camiones. La descarga se ha automatizado totalmente de manera que se completa en menos de 3 minutos sin que los conductores tengan que hacer más que apretar un botón.

Desde los domos un tornillo automático conduce el pellet hasta el muelle de carga de los barcos transatlánticos. Las instalaciones, que se construyeron en la década de los 50, han tenido que ser reforzadas incluso para soportar las típicas crecidas del río Mississippi.

El sistema de carga a barco ha sido suministrado por Bruks Rockwood, incluyendo el puente grúa abatible y giratorio. Su capacidad alcanza las 1200 t/h y puede llenar totalmente un buque Panamax de 65.000 toneladas en 3 días. En abril de 2015 se fletó el primer barco –tipo Handy, con 25.000 toneladas- como prueba previa antes de comenzar a trabajar con las gigantescas naves Panamax.

 

Alan Sherrard/Bioenergy International

@BioenergyIntl

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