Paneles biorreactivos

SISTEMA BIQ: Paneles Biorreactores

ARACELI_PÉREZ_RAMOS

Nuevos Materiales y Sistemas para la ejecuciónMáster Universitario en Rehabilitación Arquitectónica 2013/2014

SISTEMA BIQ

1. Introducción – BIQ HAUSE2. El Panel3. Funcionamiento4. Energía5. Las Algas6. Los Responsables7. Ventajas8. Expectativas9. SolarLeaf10. Otros usos de las algas11.Fuentes de información

Único edificio en el mundo que se abastece de algas vivas. Proyecto piloto con fachada biorreactiva.

Situado en Wilhelmsburg , Hamburgo (Alemania)

INTRODUCCIÓN – BIQ HAUSESISTEMA BIQ

1. Introducción – BIQ HAUSE

2. El Panel

3. Funcionamiento

4. Energía

5. Las Algas

6. Los Responsables

7. Ventajas

8. Expectativas

9. SolarLeaf

10. Otros usos de las algas

11. Fuentes de información

Parte de un concepto de energía renovable integrada.Energía solar térmica, biomasa y además funcionan como sombreado dinámico el aislamiento térmico y la reducción del ruido.

15 apartamentos, 4 plantas Diseñado y construido por un grupo de arquitectos austríacos. Splitterwerk Architecs El proyecto comenzó a ejecutarse en 2011 y se terminó en marzo de 2014 para ser presentado en el

marco de la Exposición Internacional de Edificaciones, IBA en Graz (Alemania). Incluye 129 paneles foto-biorreactores (PBRs) orientados al sol de 2,5 m de altura y 0,7 m de ancho,

que recubren una superficie de 200 m². Coste aproximado: 5 millones de euros. Cumple los estándares Passivhaus.



2. El Panel

3. Funcionamiento

4. Energía

5. Las Algas

6. Los Responsables

7. Ventajas

8. Expectativas

9. SolarLeaf





2. El Panel

3. Funcionamiento

4. Energía

5. Las Algas

6. Los Responsables

7. Ventajas

8. Expectativas

9. SolarLeaf



Cada panel contiene 24 litros de fluido, entre dos vidrios colocados en una estructura de aluminio; un conducto de entrada y otro de salida garantizan el continuo flujo de unos a otros, impulsado por aire comprimido. Así se consigue que no se pudran. Además, se inyecta en él dióxido de carbono de forma homogénea (cada 30 segundos aprox.) , que ayuda en el crecimiento de las algas; se puede ver desde la calle y desde el interior cómo las burbujas de gas recorren el circuito. Al mismo tiempo, una mezcla de agua, aire y cepillos de plástico lava las superficies interiores de los paneles.

Cada panel va fijado en las paredes exteriores del edificio y giran/se orientan hacia el sol, de forma similar a la tecnología utilizada en los colectores solares

EL PANELSISTEMA BIQ


2. El Panel

3. Funcionamiento

4. Energía

5. Las Algas

6. Los Responsables

7. Ventajas

8. Expectativas

9. SolarLeaf



EL PANELSISTEMA BIQ


2. El Panel

3. Funcionamiento

4. Energía

5. Las Algas

6. Los Responsables

7. Ventajas

8. Expectativas

9. SolarLeaf



Se recogieron algas de un afluente del río Elba, cercano al edificio para generar microalgas (del tamaño de una bacteria) que luego serían introducidas dentro de paneles biorreacctores y con ellos revestir parte de la fachada del edificio.

Estos paneles biorreactores, que revisten las fachadas sudeste y sudoeste y que sirven a la vez de persianas, contienen en su interior agua y algas, para generar, mediante un proceso bioquímico, calor y energía, aparte de ser un sistema dinámico y propiciar aislamiento térmico y acústico.

Un biorreactor es un sistema en el que se desarrolla un proceso que incluye organismos vivos o sustancias bioquímicas. Las algas están continuamente suministradas de nutrientes y dióxido de carbono a través de un circuito de agua que recorre la fachada. El efecto invernadero logra que las algas sumergidas en el agua, crezcan y se reproduzcan rápidamente, generando así calor y biomasa.

Gracias al sol, las algas realizan la fotosíntesis, trasformando el dióxido de carbono y los nutrientes en biomasa.

Periódicamente esta biomasa de microalgas se recolecta a través de unos filtros, y se envía a una planta externa donde se fermenta para generar biogás que es utilizado en la generación de electricidad fuera del edificio.

El calor que se genera en los paneles se envía a un centro de gestión de energía totalmente automatizado, donde extrae el calor solar térmico y se utiliza para generar agua caliente. Luego, el calor almacenado se redistribuye en el sistema de calefacción para calentar el edifico y el agua.

En verano, la mayor exposición al sol hace que las microalgas se reproduzcan más, oscureciendo los paneles y ofreciendo mayor sombra a los hogares.

FUNCIONAMIENTOSISTEMA BIQ


2. El Panel

3. Funcionamiento

4. Energía

5. Las Algas

6. Los Responsables

7. Ventajas

8. Expectativas

9. SolarLeaf



Su gran innovación es el uso de las microalgas como una solución para crear energía.

Las algas florecen y se multiplican en un ciclo regular hasta que puedan ser cosechadas. A continuación, se separan del resto de las algas y se transfieren como una pasta espesa a la sala técnica del BIQ. Las pequeñas plantas se fermentan en una planta de biogás externa, de modo que puedan ser utilizados de nuevo para generar biogás. El BIQ atrae toda la energía necesaria para generar electricidad y calor a partir de fuentes renovables. Es capaz de generar energía a partir de la biomasa de algas recolectadas a partir de su propia fachada. Por otra parte, la fachada recoge la energía mediante la absorción de la radiación solar que no es utilizada por las algas y la generación de calor, como en una central térmica solar, que luego se utiliza directamente para el agua caliente y la calefacción, o puede ser almacenado en caché en el suelo con sonda geotérmica. Por tanto, este concepto de energía notablemente sostenible es capaz de crear un ciclo de la energía solar térmica, energía geotérmica, una caldera de condensación, calor local, y la captura de biomasa utilizando la fachada biorreactor. El BIQ demuestra lo que el día de mañana pueden hacer las fachadas.

Eficiencia de conversión:

Sistema BIQ 10% para el biogás y el 38% para el calor, es decir, casi el 50% en total.

Energía solar fotovoltaica 15% Energía solar térmica 60-65 %

https://www.youtube.com/watch?v=ay-cPZZOxxk

ENERGÍASISTEMA BIQ


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3. Funcionamiento

4. Energía

5. Las Algas

6. Los Responsables

7. Ventajas

8. Expectativas

9. SolarLeaf





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Eficiencia de conversión:

Sistema BIQ 10% para el biogás y el 38% para el calor, es decir, casi el 50% en total.

Energía solar fotovoltaica 15% Energía solar térmica 60-65 %

ENERGÍASISTEMA BIQ


2. El Panel

3. Funcionamiento

4. Energía

5. Las Algas

6. Los Responsables

7. Ventajas

8. Expectativas

9. SolarLeaf



¿Porqué algas?

Las algas sólo necesitan para reproducirse agua, sol y dióxido de carbono y son los organismos de crecimiento más rápido que existen. Las algas convierten el dióxido de carbono en oxígeno, de hecho cerca del 70% del oxígeno de nuestra atmósfera proviene de las algas.

Además de su rápido crecimiento, las algas poseen otras ventajas para producir biomasa (sea para generar biogás o biodiesel), sobre otros cultivos de plantas oleaginosas como la soja, el girasol o la palma aceitera. Las algas acumulan hasta un 70% del lípido en relación a su peso seco, y genera un máximo de cinco veces la cantidad de biomasa por hectárea que las plantas terrestres. Además, es una materia prima que no tiene gran uso de consumo alimenticio y no requiere de agua potable, por lo que admite uso de agua marina o residual.

La BIQ house se presenta como una alternativa de construcción para espacios urbanos bajo el principio de sostenibilidad. Si bien el proyecto no es económicamente o técnicamente accesible para hacerlo por cualquier persona, lo que se pretende con este edificio es abrir nuevas puertas, presentar ideas novedosas, demostrar que existen opciones de introducir a la vida urbana, a la vida cotidiana, procesos y materiales que aporten calidad de vida de manera consciente y respetuosa con el medio ambiente.

LAS ALGASSISTEMA BIQ


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9. SolarLeaf



RESPONSABLES PROMOCIÓN, INVESTIGACIÓN Y CONSTRUCCIÓN:

El sistema de fachada innovador es el resultado de tres años de investigación y desarrollo por Colt Internacional en base a un concepto de biorreactor desarrollado por SSC (Strategic Science Consult) y Ltd y el trabajo de diseño dirigido por Arup. El apoyo financiero provino de la iniciativa del gobierno alemán “ZukunftBao” investigación.

https://www.youtube.com/watch?v=5r3p3NJVq_k

“Utilización de procesos bioquímicos en la fachada de un edifico para crear sombra y energía es un concepto realmente innovador. Bien podría llegar a ser una solución sostenible para la producción de energía en las zonas urbanas, por lo que es genial ver que se está probando en un escenario de vida real.”

Jan Wurm, Europa Arup Líder de Investigación.

LOS RESPONSABLESSISTEMA BIQ


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4. Energía

5. Las Algas

6. Los Responsables

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9. SolarLeaf





La eficiencia de conversión (la cantidad de luz que llega a la fachada convertida en energía) es del 10% para el biogás y el 38% para el calor, es decir, casi el 50% en total. Lo que no está nada mal si lo comparamos con una eficacia típica de aproximadamente 15% de la energía solar fotovoltaica y de 60-60% para energía solar térmica.

En verano, la mayor exposición solar hace que las microalgas se reproduzcan más, oscureciendo los paneles y proveyendo de mayor sombra a los hogares, manteniendo de esta forma frescos los apartamentos. Es lo que podríamos llamar efecto persiana.

Otro tema importante es el diseño ecológico y su estética en armonía con el entorno. El verdor de la fachada muestra que las algas están en continua actividad. Esta forma de producción de energía renovable es, pues, visible desde el exterior del edificio, y es una parte intencional de la concepción arquitectónica que mejora la visión de las áreas urbanas.

Por si fuera poco el dióxido de carbono necesario para el crecimiento de las algas se puede obtener muy fácilmente del aire de nuestra ciudad disminuyendo así su concentración en los alrededores del edificio

VENTAJASSISTEMA BIQ


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9. SolarLeaf



ENTREVISTA A MARTIN KERNER, director gerente del SSC

¿Qué es para usted el BIQ? ¿Es el fin de una tecnología desarrollada o el principio de un nuevo concepto de vivienda?

La tecnología de BIQ no es una tecnología independiente. Recientemente desarrollamos conceptos para integrar fachadas de biorreactores en los sistemas de depuración de aguas residuales descentralizados. Biq es, pues, el inicio de los nuevos conceptos de vida urbana

¿Se esperarían mejores resultados en países como España donde la radiación solar es mayor que en Alemania?

Por supuesto, a más radiación, más biomasa y por tanto más producción de calor. Es una correlación lineal.

¿Cree que en el futuro las casas serán capaces de cubrir el 100% de las necesidades sin un aporte externo de energía?

La Tecnología Biq no es una tecnología para cubrir al 100% las necesidades de energía del edificio, ya que no produce electricidad in situ. No obstante, en lugar de eso, biq produce biomasa de alto valor (rico en proteínas, aminoácidos esenciales, ácidos grasos insaturados, etc) y calor.

Por lo tanto, en el futuro ofrece opurtunidad de hacer aereas urbanas productivas con respecto a la alimentación animal y la producción de piensos, junto a un reciclaje de los residuos (co2, aguas residuales y residuos orgánicos).

EXPECTATIVASSISTEMA BIQ


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8. Expectativas

9. SolarLeaf



Fachada biorreactiva conocida como “SolarLeaf”. Este nuevo sistema será comercializado a través de Colt Internacional.

SOLARLEAFSISTEMA BIQ


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8. Expectativas

9. SolarLeaf



BIOCOMBUSTIBLES

Habremos oído hablar de las microalgas en las noticias relacionadas con los biocombustibles, dado que suenan ya como firmes competidoras de los carburantes fabricados a partir de los cultivos tradicionales. En Alicante encontramos la primera biofábrica de petróleo de Europa, BFS (Bio Fuel Systems), donde se trabaja para que la biomasa que se obtiene después de un proceso hidrofotosintético y termoquímico de captura del CO2 y conversión del mismo de lugar a un producto que pueda sustituir completamente el petróleo tradicional por petróleo ecológico. Un petróleo limpio, sin sulfuros ni metales pesados, y reductor del CO2. Las diferentes opiniones por un lado afirman que producir biocarburantes a partir de algas supone un exceso de consumo de agua, energía y fertilizantes. No lo ven viable ni sostenible. Pero expertos españoles resaltan algunas ventajas a tener en cuenta, como el elevado crecimiento y productividad de las algas, la validez del proceso con aguas residuales o salobres, o la ausencia total de competencia con cultivos tradicionales.

Otro proyecto que se desarrolla en España es con la Chorella vulgaris, abundante en la rías gallegas, y persigue tres objetivos, depurar aguas residuales, eliminar CO2 atmosférico y producir biodiésel. Se trata del EnerBioAlgae, y se basa en grandes balsas de agua residual con microalgas, acelerando el proceso inyectando al agua dióxido de carbono, que en un futuro podría venir directamente de industrias cercanas.

Una vez limpia el agua, se filtran las microalgas, y de ellas se pretende extraer un aceite convertible en biodiésel. Habrá que investigar para obtenerlo y procesarlo a un precio competitivo, pero las primeras fases de los proyecto ya se desarrollan conjuntamente en Galicia, Almería, Francia y Portugal.

OTROS USOSSISTEMA BIQ


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5. Las Algas

6. Los Responsables

7. Ventajas

8. Expectativas

9. SolarLeaf



AISLANTE

Las algas son prácticamente ignífugas y resistentes al moho, características que representan una gran ventaja para que se usen como aislante en edificios sin que sea necesario añadir sustancias químicas contaminantes entre vigas, techos e interior de las paredes. Las algas pueden absorber y expulsar vapor de agua sin perder sus propiedades aislantes. Por otra parte, tienen un bajo porcentaje de sal, así que es casi imposible que lleguen a descomponerse.

Para lograr fibras con suficiente longitud el mejor método es agitar las bolas de Posidonia. Después, se trituran, según explica la doctora Gudrun Grübe, del ICT. El material aislante que se obtiene es capaz de almacenar bastante energía (unos 2.502 julios por kilogramo kelvin), un 20% más que la madera o los productos derivados de ésta.

En definitiva, usando algas para el interior de las paredes se logra mantener frescos los edificios durante el calor del verano. Además, no contienen materiales tóxicos, por lo que es un material que no influye negativamente a los alérgicos.

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OTROS USOS

SISTEMA BIQ

http://www.arcoconstruccion.com/es/noticias/biq-house-un-edificio-vivo

http://www.labioguia.com/biq-house-un-edificio-vivo/

http://solucionista.es/fachada-de-algas-casa-biq-de-splitterwerk-architects/

http://www.construible.es/noticias/la-fachada-bio-reactiva-de-la-casa-biq-se-ha-exhibido

http://www.alvaroportela.es/blog/?p=413

http://cienciaycemento.blogspot.com.es/2013/04/fachada-biorreactora-que-cultiva.html

http://nergiza.com/edificio-biq-produciendo-energia-a-partir-de-microalgas/

http://www.arup.com/news/2013_04_april/25_april_world_first_microalgae_facade_goes_live.aspx?sc_lang=es-ES

http://www.colt.es/fachada-bioreactiva.html

http://www.metalocus.es/content/es/blog/solarleaf-fachada-bio-reactiva-por-arup

http://blog.coltinfo.co.uk/blog/bid/135154/How-micro-algae-can-help-create-green-buildings

http://www.capital.cl/negocios/los-edificios-biologicos-mas-avanzados-del-mundo/

http://www.cienciaencanoa.com/2013/06/worlds-first-microalgae-facade-goes-live.html

http://eluxemagazine.com/homes/algae-powered-architecture/

http://www.construhub.cl/titulares/primer-edificio-algas/

http://0grados.com/fachadas-biorreactivas/

http://www.espores.org/index.php?option=com_k2&view=item&id=250:fa%C3%A7ana-bioreactiva&Itemid=6&lang=es

http://www.ssc-hamburg.de/site_english/index.html


https://www.youtube.com/watch?v=F5XPdVl-Obo

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FUENTES DE INFORMACIÓN

http://www.arcoconstruccion.com/es/noticias/biq-house-un-edificio-vivo

http://www.labioguia.com/biq-house-un-edificio-vivo/

http://solucionista.es/fachada-de-algas-casa-biq-de-splitterwerk-architects/

http://www.construible.es/noticias/la-fachada-bio-reactiva-de-la-casa-biq-se-ha-exhibido

http://www.alvaroportela.es/blog/?p=413

http://cienciaycemento.blogspot.com.es/2013/04/fachada-biorreactora-que-cultiva.html

http://nergiza.com/edificio-biq-produciendo-energia-a-partir-de-microalgas/

http://www.arup.com/news/2013_04_april/25_april_world_first_microalgae_facade_goes_live.aspx?sc_lang=es-ES

http://www.colt.es/fachada-bioreactiva.html

http://www.metalocus.es/content/es/blog/solarleaf-fachada-bio-reactiva-por-arup

http://blog.coltinfo.co.uk/blog/bid/135154/How-micro-algae-can-help-create-green-buildings

http://www.capital.cl/negocios/los-edificios-biologicos-mas-avanzados-del-mundo/
















OTROS USOS DE LAS ALGAS EN CONSTRUCCIÓN

BIOCOMBUSTIBLES

http://www.coregal.es/noticias/galicia-prueba-la-viabilidad-del-biocombustible-de-algas,82641238

http://www.galiciae.com/pdf_files/01082008compendionovamas_1.pdf

http://www.farodevigo.es/gran-vigo/2012/03/15/alga-biodiesel-tui/632579.html

AISLANTE

http://medioambientales.com/algas-como-aislante-edificios/

http://cordis.europa.eu/news/rcn/35568_es.html

http://www.tecnifica.es/es/noticias/algas-material-ecologico-aislante-construccion

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2. El Panel

3. Funcionamiento

4. Energía

5. Las Algas

6. Los Responsables

7. Ventajas

8. Expectativas

9. SolarLeaf



FUENTES DE INFORMACIÓN

http://www.coregal.es/noticias/galicia-prueba-la-viabilidad-del-biocombustible-de-algas,82641238





http://medioambientales.com/algas-como-aislante-edificios/

http://cordis.europa.eu/news/rcn/35568_es.html

http://www.tecnifica.es/es/noticias/algas-material-ecologico-aislante-construccion

Paneles biorreactivos

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