¿Qué es la torrefacción de la biomasa?


Torrefacto, carbon verde, biocarbón…

Distintas palabras para definir a la biomasa torrefactada. Un mercado enorme de sustitucion del carbón mineral aguarda a esta biomasa si se consiguen costes más bajos y los incentivos economicos están bien designados

La principal ventaja es que la torrefacción convierte la joven e inestable biomasa en un carbón estable, resistente al agua, con alto contenido energético y sin impurezas.

La biomasa torrefactada puede reemplazar al carbón o utilizarse en co-combustion con pequeños ajustes en las plantas. Sin embargo, es difícil saber que tecnologia es la adecuada y que proyectos van a funcionar.

 

Por que torrefactar?

El principal motivo para torrefactar es la sustitución del carbón mineral de origen fósil. La biomasa se puede utilizar en co-combustion sin torrefacción, pero necesita inversiones extra en las centrales eléctricas. Los pellets industriales y la biomasa seca se pueden utilizar con algunos ajustes en las plantas, pero otros tipos de biomasas necesitan procesos de gasificación o soluciones similares.

Uno de los problemas es la falta de espacio en las centrales para trabajar con troncos y almacenar astillas y/o cualquier otro tipo de biomasa. Los pellets de madera son fáciles de manejar y baratos de transportar, pero son sensibles a la humedad y necesitan sistemas de deteccion antincendios.

 

Ventajas de los pellets torrefactados

– Son hidrofóbicos; se comportan muy bien almacenados por largo tiempo sin que se degraden sus proipiedades fisicas

– Se muelen más facilmente que los pellets de madera

– Cambio de costes de capital a costes operativos

– Ampliación del tipo de biomasas: agrícolas, forestales y residuos

– Mayor contenido energético que los pellets de madera

– Mercado enorme: el cambio previsto del 10% del carbón mineral en Europa crearía 700 plantas de torrefacción de 100000 tn/año.

– Requiere de pequeñas inversiones de adaptación en las centrales eléctricas

– Bajas cantidades de azufre y cenizas en comparación con el carbón mineral

 

¿Cuando será competitivo?

La torrefacción se ha desarrollado con diferentes tipos de tecnologías y para diferentes tipos de biomasa.

Una evolución aproximada de la tecnología, según Berry Meuleman, de la eléctrica Vattenfall, podría ser la siguiente:

– de 2009 a 2012: fase piloto a escala industrial

– de 2012 a 2014: fase de comercialización

– de 2014 en adelante: fase de expansión de la tecnología

 

Un ejemplo del proceso de torrefacción de biomasa; Centro de transferencia de Biomasa (CTB) de CENER

El Centro Nacional de Energías Renovables realizó una selección de tecnologías y el diseño de una planta piloto de torrefacción de biomasa con una capacidad de 500 kg/h que se encuentra en fase de puesta en marcha. Se describe el proceso instaurado.

El proceso de torrefacción produce un 85-90% (base seca) de una biomasa “tostada” de fácil trituración que una vez pelletizada puede llegar a tener un contenido energético de 4-5 MWh/m3, que equivale aproximadamente al 90-95% de la energía contenida en la biomasa de partida, secada previamente al 10% en humedad.

Está basado en el calentamiento lento de la biomasa en ausencia de oxígeno hasta temperaturas finales entre 230 y 300ºC. El proceso puede ser autosuficiente energéticamente, dependiendo de la temperatura y el tiempo de residencia utilizados, al aprovechar las corrientes residuales (gas generado en el proceso). Sin embargo, siempre es necesario un aporte de energía adicional necesaria para el secado previo de la biomasa hasta la humedad requerida, alrededor del 10%, además del consumo energético asociado a la reducción de granulometria (a valores inferiores a 20-40 mm) previa a la torrefacción.

El torrefactor es un reactor de tipo rotativo, con elementos internos diseñados para que permitan el control del flujo y una buena homogenización de la biomasa a la vez que unas condiciones idóneas de transferencia de calor. El calentamiento del reactor se realiza de forma indirecta a través de la pared, el eje y los internos del reactor y fluye al largo de este siendo calentada hasta temperaturas entre 250 y 300ºC, perdiendo la humedad que contiene y compuestos volátiles, a la vez que sufre cambios en su estructura y composición. Los gases y vapores generados son tratados en un oxidador térmico para su completa eliminación. La biomasa torrefactada a la salida del otro extremo del torrefactor es enfriada hasta temperaturas inferiores a 100 2C en un tornillo refrigerado por agua.

El objetivo para el cual ha sido diseñado el CTB es el desarrollo de procesos avanzados de produccion de biocombustibles sólidos a partir de un amplio rango de biomasas, ya qye permite aunar los procesos físicos convencionales con la torrefacción. Así pues, esta instalación experimental permite:

– desarrollar los procesos de torrefacción y pelletizado

– optimizar las condiciones de de operación

– ensayos de producción con diferentes tipos de biomasas

– caracterización energética de los biocombustibles producidos.

 

 

Fuente http://www.cener.es

 

 

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