Disertación sobre biometano y bioelectricidad a partir … EEA INTA, 18,19 y 20 de Julio de 2012...

www.consorziobiogas.it EEA INTA, 18,19 y 20 de Julio de 2012

Disertación sobre biometano y bioelectricidad a partir de biomasa y efluentes en biorreactores

Disertante: Marta Lorenzo (AB Energy)

CIB-Consorzio Italiano Biogas e Gassificazione


Índice

•INTA y Argentina

•CIB – Consorcio Italiano Biogas y Gasificación

•Biogas en Europa y en Italia

•El biogas

•La digestión anaeróbica (DA)

•La co-generación

•El bio-metano

Instrumento “de los productores para los productores”, para agregar y representar el sector del biogáss y la gasificación desde biomasas agrícolas en Italia

Primera agregación voluntaria nacional, operativa desde 2009, reúne las siguientes categorías de socios:

• Ordinarios (245)

• Adherentes (34)

• Institucionales (8)

• Financiadores (42)

CIB - Consorcio Italiano Biogas y Gasificación



Socios ordinarios (empresas agrícolas productoras de biogas)

N° 245 189 MW

250kWe 1MWe 750kWe

2MWe + Red de distribución de calor y frío 4MWe


Socios Adherentes (Empresas productoras de plantas)

N° 34


Socios Institucionales

N° 8


Socios Financiadores

N° 42

Misión del Consorcio

Promover en Italia el desarrollo de la co-generación del biogas, la gasificación y el bio-metano

a través de

• el relacionamiento entre los operadores de la cadena para ofrecer propuestas técnicas que ayuden a direccionar las normas financieras y de gestión;

• la optimización de los procesos productivos para una mejor eficiencia en la gestión de las plantas, con beneficios ambientales y económicos


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El biogas en Europa y en Italia


Producción de biogas en Europa

desde residuos urbanos

desde lodos depurados

desde otras matrices

Producción de biogas en Europa en 2009: 8.346 ktep (98 TWh) 2010: 10.943,3 ktep (128,5 TWh)

Plantas de biogas desde biomasas agrícolas en Italia


% del n. de plantas por matrices utilizadas en Italia


Deyecciones

pecuarias

Deyecciones pecuarias +

subproductos y cultivos

Subproductos y cultivos


El Biogas

• El biogas es una mezcla de diferentes gases (metano entre 50% y 80%) producto de la fermentación bactérica en ausencia de oxigeno de biomasas vegetales cultivadas a propósito, de subproductos de la agricultura, de deyecciones pecuarias, de descartes orgánicos urbanos, de lodo de la depuración de las aguas...

• Todo el proceso prevé la descomposición de la materia orgánica por parte de algunas bacterias, con producción de anhídrido carbónico, hidrógeno molecular y metano

El Biogas



La composición del Biogas

El biogas y el ciclo de la CO2


Fonte: Schmack Biogas


La digestión anaeróbica (DA)


La digestión anaeróbica (DA)

• La digestión anaeróbica es un proceso bioquímico que, en ausencia de oxigeno, transforma la substancia orgánica en biogas

• Puede realizarse cada vez que existe una necesidad de eliminar matrices orgánicas vinculadas a la producción de energía renovable. Para ello, desde los años ’80 el sector del biogas se ha desarrollado tanto en el tratamiento de subproductos orgánicos y deyecciones pecuarias cuanto, sobre todo, en ámbito agrícola.

• La digestión anaeróbica hoy es un sistema bioenergético

tecnológicamente maduro que se integra perfectamente con la actividad primaria.


1) HIDROLISIS

Las bacterias hidrolíticas quiebran las substancias más complejas (azucares, lípidos y proteínas)

transformándolas en otras más simples (glucosa, ácidos grasos, aminoácidos)

2) ACIDO- ACETO GENESIS

Uso de las substancias producidas por el hidrólisis por parte de las bacterias para

producir ácidos orgánicos e alcoholes

3) METANOGENESIS

Bacterias que producen metano Fonte: Schmack Biogas

Fases del proceso de digestión anaeróbica

Las biomasas


Biomasas para la digestión anaeróbica y su rendimiento en biogas


Fonte: ETBL


Biomasas para la digestión anaeróbica y su rendimiento en biogas


Deyecciones pecuarias para 1 MWe de capacidad

Vacas en lactación + vaquillonas

Suinos para engorde

(80-100kg)

Ganado de corte (400kg aprox.)

N° Cab. x 1MWe 25.000 – 75.000

N° Cab. x 1MWe 3.000 – 4.000

N° Cabezas x 1MWe 2.400 + 1.500 3.500 + 2.500


Superficie cultivada por 1MWe de capacidad

Fonte: Progetto BioBi

60 t/ha c.a. 33% s.s.

18-20.000t/año de ensilado de maíz = 1MWe

Técnicas de digestión anaeróbica


Fonte: CRPA

Las técnicas de digestión anaeróbica pueden dividirse en:

Digestión “en húmedo” (wet), cuando la matriz en

digestión presenta un contenido de SS 10%.

Digestión “en seco” (dry), cuando la matriz en digestión

presenta un contenido de SS 20%;

Procesos con valores intermedios se definen “en semi-seco”.

Técnicas de digestión anaeróbica

- Psicrofilia (10-25 °C) plantas simplificadas

- Mesofilia

(aprox. 35°C)‏

-Termofilia

(aprox. 55°C)‏


Fonte: CRPA

La digestión anaeróbica puede realizarse en 3 condiciones:

El ciclo de la digestión anaeróbica

Fonte: MT-Energie


El ciclo de la digestión anaeróbica

Fonte: Eisenmann


La transformación del biogas en energía

para:

combustión directa en caldera, con producción únicamente de energía térmica;

combustión en co-generadores para la producción combinada de energía eléctrica y de energía térmica;

Inmisión en la red - “up-grading” a bio-metano para uso similar al metano fósil;

uso del bio-metano para vehículos (metano al 95-98%). Fonte: CRPA



El sistema biogas

Fonte: German Renewable Energies Agency

La co-generación


La trasformación del biogas en energía: la co-generación


La co-generación es la producción contemporánea de diferentes tipos de energías secundarias:

• Energía eléctrica

• Energía térmica (agua caliente, vapor, aire caliente, etc..)‏

a partir de una única fuente (energía primaria) en un único sistema integrado

Fonte: AB ENEGY SPA


Con 1 m3 de biogas se puede producir:

Aprox. 1,8-2 kWh de electricidad;

Aprox. 2-3 kWh de calor, para diferentes usos


Fonte: AB ENEGY SPA



• °

• °



Reducción del uso de fertilizantes químicos



Una fuente continua de calor, en

forma de AC para sistemas de

climatización

Mejor gestión de los nitratos

procedentes de los residuos

agrícola-ganadero

Reutilización del digestato

Exportación de electricidad a la

red

Reducción drástica de olores

y emisiones contaminantes

Balance de emisión y

consumo de CO2 prácticamente

nulo

Reducción de los gérmenes

patógenos

Uso del digestato como

abono de alta calidad

La energía producida que no

se autoconsuma, podría ser

cedida a terceros

Ventajas de la co-generación



Ventajas de la co-generación


El bio-metano

El bio-metano se obtiene a partir del biogas depurado de la CO2 y otras impurezas. Similar al metano, puede ser vertido en los gasoductos y utilizado directamente como bio-carburante o bio-combustible.


La trasformación del biogas en energía: el bio-metano

Fonte: Bioerdgas mod. CRPA

La trasformación del biogas en energía: el bio-metano



Fonte: SAFE

La transformación del biogas en energía: plantas de upgrading del bio-metano

El biogas: recurso energético eficiente



El Consorcio Italiano Biogas y Gasificación: instrumento para el desarrollo de una producción energética de calidad


“1° Congreso de Valor Agregado y Origen”

Presentes:


CIB - Consorzio Italiano Biogas e Gassificazione

Gracias por la atención AB Energy - Marta Lorenzo

[email protected]

ASTRIM – Alessandro Venturini

[email protected]

CIB - Consorzio Italiano Biogas e Gassificazione

[email protected]

Tel. +39 0371 4662636

Cell. +39 338 9694677

c/o Parco Tecnologico Padano

Via Einstein - Cascina Codazza 26900 Lodi

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