¿Por qué someter a la biomasa a procesos de pretratamiento?

Antes de proceder a la combustión de la biomasa es necesario someterla a un proceso previo de preparación, que facilite el proceso de reacción entre combustible y comburente. El conjunto de procesos o de tratamientos previos, tiene tres objetivos fundamentales:

• Homogeneizar la entrada de biomasa a la caldera, de manera que entre un flujo de energía constante y de valor similar 

• Disminuir su granulometría para aumentar su superficie especifica. De hecho, cuanto menor sea el tamaño del grano mayor es la superficie para que puedan reaccionar combustible y comburente, con lo que se produce una aceleración de la reacción y se disminuye la cantidad de biomasa que no reacciona (inquemados)

• Disminuir la humedad que contiene, evitando que parte del calor liberado en la combustión se utilice como calor de vaporización del agua, disminuyendo la temperatura de los humos.

Todo ello debe hacerse con el menor consumo de energía posible, ya que toda la energía consumida en estos procesos, a menos que sean energías residuales o energías que puedan utilizarse sin coste, supondrán una disminución de la energía neta generada por la central termoeléctrica,

¿Qué materiales pueden ser peletizados?

Casi cualquier tipo de biomasa o materia orgánica, como puede ser los residuos forestales (limpieza de bosques, podas, leña y ramas), industria de la madera (serrín, astilla), residuos de industrias agrícolas y agroalimentarias, residuos ganaderos, residuos urbanos e incluso los procedentes de cultivos energéticos.

Como ejemplo os adjunto, la siguiente tabla comparativa.

¿Qué diferencia hay entre los diferentes sistemas de reducción de la granulometría?

El material debe refinarse antes de ingresar a las peletizadoras y contar con una granulometría < 5mm, para ello se utilizan los siguientes equipos:

• Triturador: Equipos indicados para reducir el tamaño de manera heterogénea. No resultan válidos para complementar a los sistemas de peletizado.

• Astilladora: Los equipos más indicados para tratamiento de restos forestales (troncos y ramas). Consiguen una producción homogénea gracias a sus cribas intercambiables.

• Destrozadora: Para restos no válidos en sistemas de astillado, principalmente de la industria de la madera (palets, tacos, listones…), obteniendo una producción también homogénea según la criba utilizada. Del mismo modo, estos sistemas no resultan eficientes para restos forestales (troncos y ramas).

• Refinador: Indicados para reducir material homogéneo (generalmente astilla G30/G50) hasta granulometrías inferiores, siendo necesario en la planta de peletizado un tamaño < 5mm.

¿Qué contenido de humedad se requiere?

En residuo arbóreo/leñoso el porcentaje de humedad que permite la compactación se sitúa entre el 10-15%. En otros materiales orgánicos o minerales el rango puede aumentar hasta el 20%.

Se recomienda siempre realizar pruebas previas con el material para determinar este valor con exactitud, dado que un alto grado de humedad tiene las siguientes consecuencias:

• Consecuencias termodinámicas: el PCI se reduce bruscamente, disminuyendo la eficiencia de la combustión.

• Consecuencias mecánicas: atascamientos y problemas de transporte desde la zona de almacenamiento hasta la caldera por apelmazamiento del combustible, que impida su normal circulación a través de los equipos de transporte.

• Consecuencias químicas: el agua contenida puede dificultar el proceso de combustión, hasta el punto de que determinas tecnologías de combustión tienen limites muy estrictos en el contenido de humedad.

Como procesos de secado, que pueden utilizarse, tenemos el secado natural y el secado forzado aplicando calor. Es la más efectiva, pudiéndose utilizar energía de fuentes renovables, como calderas de biomasa y energía solar térmica. 

¿Qué equipo de medición de humedad puedo utilizar?

El material y la automatización del sistema que se requiera son las variables que determinan el dispositivo de medición más adecuado en cada caso.

IBERIA ENERGETICA siempre recomienda equipos con depósito independiente (portátiles o de laboratorio) para evitar que variables externas interfieran y exista mayor precisión. También disponemos de medidores en línea para conocer la cantidad de humedad en diferentes localizaciones del proceso.

¿Es posible agregar alguna sustancia aglomerante?

En función del contenido de lignina del material, se recomienda utilizar alguna sustancia aglomerante vegetal como el almidón de maíz, siendo alrededor de un 3 a un 5% a la mezcla.

¿ Como es el funcionamiento de la peletizadora?

1. ¿Qué sucede dentro del cuerpo de la peletizadora?. Durante el proceso tiene lugar la termo formación del material debido a la fricción de este dentro del cilindro de compresión, en el cual el material está sujeto a sobrecalentamiento y como resultado se originan los cilindros compactos.

2. ¿Qué es el cuerpo de la peletizadora?. Es el lugar donde se realiza la compactación del material. Se trata de un cilindro de acero grueso galvanizado indispensable para garantizar la eficiencia y durabilidad en el tiempo.

3. ¿Qué es la compresión? La compresión es el tiempo de permanencia de la materia prima en el interior de la matriz, que puede variar según el tipo de material: para maderas duras (haya, roble, encina…) compresiones bajas, mientras que se requieren altas compresiones para maderas blandas o resinosas (pino, abeto, chopo).

IBERIA ENERGETICA dispone de matrices estandarizadas de diversas compresiones y orificios de 6mm. de diámetro, aunque también es posible fabricar matrices personalizadas a petición del cliente.

4. ¿Cuáles son las piezas de desgaste de la peletizadora?.La matriz, los rodillos y los rodamientos. Otro consumible es la grasa que se requiere para la lubricación de los rodamientos.

5. ¿Qué variables influyen a la hora de peletizar?. A parte de la humedad, la granulometría en la entrada de la peletizadora ha de ser < 5mm para lograr una correcta compactación. También son importantes factores ambientales y geográficos: clima, altitud, temperatura ambiente.

¿Por que es necesario el aire comprimido?

Algunos dispositivos como los sistemas lubrificantes (obligatorios para el correcto funcionamiento de las peletizadoras profesionales), las ensacadoras o los kits humidificadores funcionan con aire comprimido. Se recomienda disponer de un compresor con 10L/m de caudal.

¿Que cantidad de pellet se obtiene al procesar "X" toneladas de material?

En el caso de las secadoras, al eliminar un % de humedad, hasta conseguir el 12%, para poder peletizar, obtendremos menos cantidad de biomasa a la salida del proceso.

Ejemplo: 1 Tn de astillas de pino al 30% de humedad, con una reducción del 15% de la misma, tendremos:

Peso de la materia seca = 1 – (1 x 0,30) = 0,70 Tn

Humedad 15% → Humedad en seco 18%

0,70 x (1 + 0,18) = 0,826 Tn

En cuanto a las peletizadoras estas compactan el material que se les va introduciendo, eso significa que la misma cantidad que entra es la que sale., lo que variamos es el volumen y por tanto la densidad, tal y como se indica en la primera tabla comparativa