Calor: el elemento olvidado en la digestión anaeróbica (DA) dentro de una granja

15 de julio de 2016 Categories: Medioambiental
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La digestión anaeróbica (AD) genera muchos productos valiosos y útiles, incluyendo el biogás (que luego puede convertirse en calor, electricidad o gas biometano) y digestato, un biofertilizante rico en nutrientes y materia orgánica. Sin embargo, muchas plantas AD también generan calor incidental, que puede ser capturado y utilizado dentro del proceso AD o para otras operaciones in situ.

El calor desperdiciado es cada vez más importante, no sólo desde un punto de vista económico, sino también políticamente. En el Reino Unido, el incentivo por calor renovable es el principal impulsor de políticas para fomentar la utilización de calor procedente de fuentes renovables, incluido el calor incidental del proceso AD, mientras que algunos países europeos ahora especifican objetivos para el uso de calor proveniente de plantas AD.

Fuentes de calor

El calor excedente producido por la combustión de biogás en una unidad combinada de calor y electricidad (CHP) es la fuente de calor más común dentro de una planta AD. Otros procesos que producen calor residual, que puede ser utilizado son:

  • Pre-calentamiento del digestato
  • Calentamiento del digestato (especialmente en verano, donde se necesita menos calor)
  • Pasteurización (antes y después de la digestón)
  • Generación de electricidad (vía CHP)
  • Transformación del biogás a biometano (se necesita calor para el proceso, pero hasta un 75% podría ser recapturado y reutilizado)
  • Concentración de digestato

Puede requerirse una temperatura mínima de 70 ° C para la pasteurización, dejando 30-40°C de calor “sobrante”, que históricamente se ha desperdiciado en la atmósfera. Este calor podría ser reutilizado en otras partes dentro del proceso AD. Igualmente, el calor sobrante de la concentración de digestato podría utilizarse dentro de la pasteurización.

¿Qué es un intercambiador de calor?

Los intercambiadores de calor toman calor de un proceso o lugar y lo transfieren a otro. En la práctica, permiten que el calor de un líquido o gas pase a otro líquido o gas sin que los dos entren en contacto directo. Ejemplos cotidianos comunes son los radiadores domésticos (que transfieren el calor de una caldera a una habitación) y los radiadores de automóviles (que retiran el calor del motor).

Dos de los tipos más comunes son los intercambiadores de calor de placas y los intercambiadores de calor tubulares. Sin embargo, dentro de estas categorías genéricas, hay muchos modelos con características diferentes y es importante entender lo que se está ofreciendo. Por lo tanto, es aconsejable consultar a un especialista que le puede explicar los beneficios de los diferentes tipos y tal vez ofrecerle diferentes soluciones. Por ejemplo, los intercambiadores de calor de tubo corrugado de HRS están diseñados de manera que la constante turbulencia del fluido en el tubo evita sedimentos y obstrucciones, cuando es usado ciertos productos, como el digestato.

Sea cual sea el sistema propuesto, es importante comparar los costes de funcionamiento, incluido el mantenimiento y la limpieza, durante toda la vida útil de la planta. El tiempo de inactividad causado por el desmantelamiento o limpieza regulares puede anular rápidamente cualquier ahorro generado en la compra del equipo.

Usos potenciales del calor en el proceso AD

Una vez identificada la fuente de calor, ¿qué se puede hacer con ella? Hay varias opciones con el proceso AD, incluyendo: pre-calentamiento de materias primas, para la pasteurización, para reducir el volumen de digestato o incluso para transformar biogás en biometano, para uso como combustible de transporte o para inyecctarlo en la red de gas.

Otros usos del calor

Existen muchos usos del calor en las granjas, desde el calentamiento de los invernaderos y los túneles poliméricos hasta el secado de cultivos o combustibles de biomasa. Muchas instalaciones para el ganado demandan calor, particularmente la cría de cerdos y aves, y también en granjas que cuentas con edificios administrativos, como fuente de calefacción.

Con una planificación cuidadosa y un enfoque a largo plazo que tenga en cuenta toda la vida útil de una planta de AD y  no sólo el precio de compra inicial, la cantidad de calor que se utiliza en cada una de las etapas de la AD puede verse reducida si se utiliza calor recapturado, aumentando la eficiencia del proceso y la calidad del producto.

Para un mayor conocimiento del proceso Ad, puede consultar nuestro HRS AD Proceso Infográfico.

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