Alvinesa, la destilería vinícola más grande de España, coloca la tercera unidad de generación de vapor con biomasa de orujo en sus instalaciones de Daimiel.

La valorización del orujo de vino, la biomasa residual de sus procesos productivos, concuerda plenamente con el planteamiento circular en la forma de trabajo de Alvinesa. Además, les supone un sustancial ahorro en la factura energética y la posibilidad de abrir nuevas líneas de I+D+i.

Jesús Rodríguez de Guzmán, biólogo y director técnico de Alvinesa, resume el planteamiento circular del modelo de gestión de la empresa: “Se trata de aprovecharlo todo”.

Subproductos muy valiosos

En Alvinesa se valorizan tres subproductos de la vinificación -orujos de uva, lías y vinos- para obtener una variedad de productos de alto valor añadido:

  • Distintos tipos de alcohol, tanto para “uso de boca” como para usos industriales.
  • Tartratos y ácido tartárico, un acidificante y conservante natural (E-334) empleado en la industria alimentaria y en los sectores farmacéutico y de la construcción.
  • Aceite de granilla o pepita de uva, muy apreciado en cocina internacional.
  • Polifenoles –antocianos, taninos, polisacáridos…-, compuestos con propiedades antioxidantes y colorantes, de gran valor en el mercado nutracéutico y alimentario. Esta actividad se encuentra en pleno desarrollo.
  • Biocombustibles sólidos y líquidos para autoconsumo y venta a terceros.
  • Abono agrícola para realizar enmiendas en 500 Ha de cultivos propios.

De sus ingresos totales, un 45% corresponde a la venta de alcoholes, un 25% al ácido tartárico, un 20% al aceite de granilla y el 10% restante a los polifenoles, aunque esperan que la aportación de estos últimos se duplique en los próximos años.

El autoabastecimiento de energía térmica gracias a la valorización del orujo seco en equipos de combustión de biomasa les permite reducir a un tercio la factura energética en comparación con la alternativa del gasóleo.

Materias primas

ORUJO DE VINO: residuo del prensado de la uva, compuesto por pulpa (55%), semillas (20%) y raspones (25%).
LÍAS: materia sólida que queda en el fondo de los depósitos tras la fermentación de la uva y que está formada por levadura muerta, materia orgánica y ácidos orgánicos.
VINOS PARA DESTILACIÓN: vinos excedentarios y vinos de poca calidad.

De orujo a biocombustible

La planta recibe entre 150.000 y 200.000 toneladas de orujo al año. Proceden de toda España y llegan con una humedad próxima al 30%.

Una vez desalcoholizado, y descontando el aceite de semilla (4.000-5.000 toneladas), este material genera entre 55.000 y 70.000 toneladas de biomasa disponible para producir energía en las calderas.

Acopio

Durante la época de vendimia los orujos se clasifican. Los de mayor calidad se procesan de inmediato para obtener en primer lugar los valiosos colorantes, polifenoles y extracto de semilla en dulce.

Según avanza la época de fermentación llegan orujos de calidad inferior y lías que se acopian al aire libre. De estos materiales ya solo se extrae alcohol, tartratos y biomasa.

Los acopios se realizan en 4 enormes campas de 10.000 m² cada una. El orujo se compacta para evitar el contacto con el oxígeno y se cubre con láminas de plástico para impedir la evaporación de alcohol.

En breve contarán con un silo cubierto para proteger la biomasa ya seca y poder comercializarla en las mejores condiciones todo el año.

Los lixiviados del acopio también se recuperan por medio de aliviaderos y canalizaciones para su posterior aprovechamiento.

Destilación

Cada día se pueden procesar entre 200 y 220 toneladas de orujo en cada una de las 6 líneas o bandas de difusión.

Durante casi 3 horas el material se somete a un proceso de lavado con agua u otras soluciones acuosas. Las condiciones de temperatura y presión varían según los productos que se desee extraer.

El líquido con los apreciados principios activos abandona el difusor por un extremo. El orujo lavado, y ya agotado, sale por el lado opuesto, en dirección a alguna de las líneas de prensado donde se elimina parte de su humedad.

De aquí, el orujo prensado pasa por una despalilladora donde se separa la fracción más fibrosa (raspón, pendúnculos…). El resto de la pulpa con la semilla se introduce en los dos secaderos rotativos.

Secado y acondicionamiento de la biomasa

La capacidad de secado de cada uno de los dos trómeles es de 500 t/día. Tienen 20 m de longitud, con 8 m de triple paso y el resto de un solo paso y han sido instalados por RECALOR.

Una vez rebajada la humedad del material hasta el 10%, se retira la fracción más fibrosa que podría entorpecer la posterior separación de la semilla. Estos raspones se mezclan con los efluentes líquidos no valorizables para fabricar abono orgánico.

El resto se enfría y pasa a dos grupos de cribas dobles Petkus donde se separa finalmente la semilla de la pulpa de orujo seca.

La semilla se conduce a una peletizadora y de allí a la extractora de aceite o a almacenamiento. En este proceso se genera una importante cantidad de harina –tan solo el 14% de la pepita es aceite- que se une al flujo de biomasa para usos energéticos.

El orujo seco se transporta directamente a los equipos de combustión o se almacena. Sobre todo al principio de la campaña el orujo llega muy entero y conviene molerlo para un mejor rendimiento en combustión, explica Jesús Rodríguez.

Generación de energía térmica

La planta obtiene toda la energía térmica que necesita en tres unidades de generación de vapor. Cada unidad de generación de vapor está compuesta por una cámara torsional y una caldera pirotubular de tres pasos.

Desde 2015 operan dos unidades y desde finales de enero de 2019 se ha unido una tercera cámara torsional y caldera. Estas unidades proporcionan 20 t/h de vapor de proceso a 13 bar.

En total, las cinco líneas de proceso principales necesitan 150.000 t/año de vapor.

Estos procesos son: bandas difusoras, extractora de aceite, alcoholera (el más exigente en energía), planta de tartratos y unidad de obtención de ácido tartárico.

Además, dos hornos convencionales de combustión de biomasa suministran calor a los dos trómeles de secado.

Las instalaciones consumen 50.000 t de biomasa al año. El orujo seco tiene un poder calorífico (PCI) proximo a 4.000 kcal/kg.

El biocombustible excedente se vende a centrales eléctricas u otras industrias. Jesús Rodríguez explica que la biomasa de orujo y semilla de uva tiene diferentes caracteristicas que el orujo de aceituna.

Una nueva caldera de vapor

Las cámaras torsionales han sido instaladas por Hornos Industriales APC bajo licencia de la empresa argentina Agrest. Las calderas pirotubulares han sido fabricada por Clemar Generación (Licencia Vulcano Sadeca).

Jesús Rodríguez explica que a veces se requieren aportes extra de energía para procesar gran cantidad de materiales perecederos en un corto espacio de tiempo. Motivo por el que decidieron instalar una tercera unidad de generación de vapor.

La nueva caldera de vapor les permitirá trabajar de forma más holgada en épocas de mucha actividad y ampliar la capacidad de fabricación de nuevos productos.

La nueva cámara torsional es más eficiente e incorpora mejoras en el sistema de limpieza, lo que redundará en un mantenimiento más sencillo.

Además, está equipada con un quemador mixto para biomasa y alcohol. Esto les permite aprovechar partidas no comercializables de alcohol en los arranques en lugar de gasóleo.

Aprovechar la energía residual

La energía de los gases de escape de las calderas de vapor, que salen a 160ºC, y del aire a la salida del trómel, a 110ºC, se recupera en el sistema de secado. De esta forma se reduce el salto térmico de calentar el aire de entrada a los trómeles hasta 300 ºC.

Cuenta también con sistema de retorno del condensado de vapor a caldera para aprovechar su calor y reducir el consumo de agua.

El dispositivo de limpieza de los gases de combustión está compuesto por filtros de mangas y un precipitador electrostático recién instalado. El polvo que se decanta en este equipo se recupera y se devuelve a caldera.

Por otra parte, en proyecto figura la construcción de una planta de 2,5 MW de energía fotovoltaica para generar electricidad en autoconsumo.

Biocarburante

La planta también produce 50.000 litros al día de etanol para mezclar con gasolina en un equipo deshidratador compuesto por tamices moleculares de zeolitas.

Con este sistema es posible la adsorcion de agua de alcoholes brutos de baja calidad y 93% de contenido alcohólico y enriquecerlos hasta obtener alcohol puro del 99,97%.

Puesto que se trata de un producto con huella de carbono positiva, es posible mezclarlo con gasolina.

En breve esperan comercializarlo a las petroquímicas nacionales, asegura Jesús Rodríguez. La compañía genera derechos de emisión por utilizar energías renovables.

70 años destilando orujo

Las raíces de la compañía actual se remontan a 1948, cuando la familia Cantarero se dedicaba a producir alcohol de vino.

Hace 30 años la destilería comenzó a valorizar los subproductos del prensado de la uva u orujo mediante bandas de difusión y a aprovechar el residuo sólido resultante como fuente de energía térmica para sus procesos.

La planta se encuentra en pleno centro de La Mancha, la región de mayor producción de vinos de Europa. En la actualidad gestiona cerca de 200.000 t/año de orujos. Aproximadamente la cuarta parte de la producción total de España.

Hoy en día trabajan 120 personas en Alvinesa. “Un equipo humano de gran valor”, destaca Jesús Rodríguez. Cinco años atrás la fábrica cambió su ubicación y realizó una significativa inversión en automatización de los procesos.

Publicado en Bioenergy International nº 42 – Invierno 2018-19

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