La compañía neerlandesa Yilkins, especializada en el desarrollo de procesos técnicos para la industria de la bioenergía, como secado, separación, combustión, torrefacción, pirólisis y gasificación de biomasa, construye la primera planta de pellets torrefactados de Portugal.

Juan Carlos Estrada, desarrollador de negocios y proyectos en regiones hispanohablantes de Yilkins, ofrece una visión de las posibilidades de la tecnología de torrefacción para la industria de los biocombustibles sólidos.

Ventajas de los biocombustibles torrefactados

  • El poder calorífico de la biomasa torrefactada es de 21-22 GJ/t, entre un 20% y un 30% más elevado que el de la misma biomasa sin torrefactar.
  • La combustión de biomasas torrefactadas es más estable y homogénea y genera menos finos y emisiones.

  • Los biocombustibles torrefactados son más hidrófobos y su actividad biológica es inferior a la de los convencionales, con el consiguiente menor riesgo de explosión o incendio cuando están almacenados.
  • Los costes de transporte son inferiores al ser menos densos.

Sistema compacto de torrefacción

La empresa suministra un sistema integral compacto y automatizado, compuesto por quemadores, secado y reactor de torrefacción.

Las plantas básicas tienen una capacidad de entre 1,5 t/h y 2,5 t/h, pero es posible realizar modificaciones –añadiendo o redimensionando reactores- para ajustarse a las necesidades de producción.

Las plantas se organizan de forma modular y tienen un carácter semimóvil. Esto facilita su transporte con relativa facilidad a distintas ubicaciones si la producción es estacional o el proyecto contempla la producción en distintas zonas.

Los quemadores se alimentan con biomasa y el sistema es capaz de aprovechar la energía de los gases generados en la torrefacción para reducir el consumo energético global. De esta manera se puede lograr una eficiencia térmica del proceso superior al 90%.

Los costes de operación y mantenimiento, asegura Juan Carlos Estrada, son muy bajos, al igual que las emisiones.

También se pueden acoplar parte de los equipos de torrefacción por separado a las tecnologías de combustión o secado existentes en plantas de producción ya operativas.

El sistema trabaja con niveles de oxígeno muy bajos, fácilmente monitorizables y controlables, lo que elimina casi por completo el riesgo de incendio o explosión.

Secado en lecho fluidizado

Los reactores funcionan bajo los principios de las tecnologías de lecho fluidizado, pero con aplicaciones innovadoras.

En su interior se crea un flujo homogéneo y continuo de biomasa que, al ser impactado estratégicamente con aire caliente o vapor y gracias a un sistema de separación de finos de gran eficacia, garantiza que el intercambio de calor entre partículas sólidas y gases resulte muy rápido y homogéneo.

Se trata de un sistema de secado de gran eficiencia que requiere poco tiempo de residencia de la biomasa en el lecho, tiene un consumo energético bajo y genera muy pocas emisiones.

Pretratamiento de la biomasa

La biomasa, independientemente de su origen, debe entrar al proceso astillada con un tamaño máximo G30.

Antes de entrar al reactor de secado se vuelve a reducir hasta unas dimensiones de 6 mm de espesor, 2-3 cm de longitud y 1-2 cm de anchura. Además, debe estar limpia de impropios como metales, arena, plásticos, etc.

Este tratamiento es necesario para asegurar que la biomasa fluidice adecuadamente en los reactores de secado y de torrefacción y que el intercambio de calor entre sólidos y gaseosos ocurra con la velocidad y la homogeneidad adecuadas.

Si la biomasa no se puede triturar hasta las dimensiones adecuadas para su correcta fluidización o está muy contaminada con metales, plásticos, arena u otros impropios, no es posible torrefactarla.

Cliente ideal

La tecnología resulta muy adecuada en proyectos, tanto de pequeña o mediana escala como industriales, que puedan utilizar sus subproductos biomásicos para autoabastecimiento energético o para realizar la transición de energía fósil a biocombustibles renovables de segunda o tercera generación.

Otro cliente objetivo son las fábricas de pellets, astilla, hueso, aserrín, cáscara u otro tipo de biomasas, que quieran mejorar sus procesos o iniciar la producción de biocombustibles de segunda o tercera generación. La biomasa torrefactada se puede peletizar sin necesidad de añadir ningún tipo de aglutinante.

Como en cualquier proyecto de valorización de biomasa, es fundamental contar con recursos biomásicos en volumen y constancia suficientes y con estrategias y recursos de financiación y de logística, apunta Juan Carlos Estrada.

En determinadas ocasiones, entidades públicas como ayuntamientos o gobiernos regionales podrían promover este tipo de plantas para resolver la demanda energética de sus comunidades (electricidad, calefacción, enfriamiento, energía mecánica u otra) o ayudar a industrias locales a mejorar sus procesos productivos y reducir su impacto ambiental.

Posible uso doméstico

El pellet torrefactado se puede utilizar en equipos domésticos, pero se deben calibrar de forma adecuada para maximizar su potencial. Su uso puede mejorar considerablemente el rendimiento de estos dispositivos por el mayor poder calorífico, combustión más homogénea y estable y menor producción de emisiones y finos.

Economía

La inversión media por una planta de 1,5 t/h es 2,5 millones de euros y de 4,2 millones de euros para una instalación de 2,5 t/h.

  • La inversión definitiva varía en función de cada caso de negocio y de los requerimientos técnicos específicos del mismo.
  • El periodo de retorno puede variar de 3 a 5 años en condiciones habituales de producción y comercialización del producto.
  • En cuanto a los costes de producción, excluyendo los costos de la biomasa, Estrada establece un rango entre 40 y 60 €/t.

  • Referido al contenido energético, el coste puede oscilar entre 1,9 y 2,9 €/GJ (21-22 GJ de energía por tonelada de biocombustible torrefactado).
  • Tomando como referencia el precio por contenido energético en Europa del Norte, que oscila entre 8 y 10 €/GJ, el rango de precios a cliente final del pellet torrefactado puede oscilar entre 170 y 220 €/t, variando según las condiciones en cada mercado local.

Plantas en el horizonte

Futerra Torrefaçao e Tecnologia SA está construyendo la primera planta de producción de pellets torrefactados con tecnología Yilkins de Portugal. La fábrica tendrá una capacidad de producción de 120.000 t/año de pellets torrefactados y 55.000 t/año de pellets estándar y podría estar funcionando este mismo año.
Yilkins espera construir por los menos 3 o 4 nuevas plantas cada año, e incluso más si crece la demanda internacional de este tipo de biocombustible. Juan Carlos Estrada asegura que hay proyectos perfilados en Europa, Lationoamérica, África y Asia.

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