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BIOGASNALIA alcanza una producción de 1MWe durante una prueba de rendimiento para evaluar potenciales inversiones

Introducción.

Durante años ha triunfado la opinión generalizada de que la industria del biogás solo es rentable con ayudas públicas, pero está ocurriendo lo mismo que con las energías eólica y fotovoltaica: el avance tecnológico hace rentable esta industria sin primas. El desarrollo de las distintas tecnologías está permitiendo que la energía renovable sea eficiente y rentable por sí misma, pudiendo competir en un mercado libre con las energías tradicionales no renovables.

Realizar esta afirmación sobre el biogás no es solo el resultado de una investigación de laboratorio, sino la conclusión de la vida de una planta industrial tras dos largos años de funcionamiento. La planta de biogás de BIOGASNALIA lleva en funcionamiento desde septiembre de 2017. Durante todo este tiempo ha funcionado de forma continua sin incidentes de mención y permitiendo que BIOGASNALIA sea una isla energética, obteniendo del biogás el suministro de todo el consumo térmico de sus calderas y el consumo eléctrico de las instalaciones y de la propia planta de biogás. Es una demostración de cómo una planta de biogás puede ser estable y producir controladamente en un escenario de cambio continuo de alimentación, tanto en composición como en cantidad, dependiente de la coyuntura de la gestión de residuos.

Se puede decir, por lo tanto, que la planta de biogás ha permitido a BIOGASNALIA ser, junto con L´OREAL, una de las dos empresas del P.I. Villalonquéjar que desarrollan su actividad en isla energética con fuentes renovables.

Durante todo este periodo la planta ha funcionado muy lejos de su potencial máximo, utilizando únicamente uno de los dos reactores metanogénicos (RM) disponibles a una carga muy inferior a la de diseño. Este hecho viene derivado de que en ese punto de funcionamiento la producción de gas era suficiente para alimentar todo su consumo y quemar en antorcha 24 horas diarias. En otra entrada de este blog, publicada en febrero de 2019, se explica en detalle el punto de funcionamiento normal, con una potencia de 500 kWe equivalentes. La producción de 125 Nm3/h de CH4, con sólo la mitad del volumen de la planta en uso, supuso un logro en términos de eficiencia, como se explica en la entrada citada.

Por lo tanto, la principal conclusión es que la planta está trabajando lejos de su máximo de producción de gas y de procesamiento de materia prima. Este hecho ha provocado la búsqueda de nuevos negocios alternativos que aprovechen y valoricen el potencial máximo de la planta.

Objetivo de la prueba de rendimiento.

Por lo anterior, y de cara a evaluar potenciales proyectos basados en llevar la planta a su producción potencial máxima, se ha procedido a la realización de una prueba de producción de la planta, similar a los Performance Test de la industria de procesos. El objetivo de la prueba de rendimiento es mostrar la capacidad máxima de producción de la planta. Esta prueba de rendimiento se engloba dentro de las negociaciones que se están llevando a cabo para la conversión de la planta de biogás en una planta de biometano, debido al interés actual de disponer de gas renovable y poder suplir las demandas de este producto, principalmente para su uso vehicular. Esa ampliación se realizaría mediante la instalación de una planta de separación de gases y enriquecimiento de la corriente de metano, que procesase todo el biogás generado en la planta actual trabajando a carga máxima. Superar con éxito la prueba de funcionamiento es condición necesaria para poder acometer la inversión.

La limitación principal para esta prueba es la cantidad de residuos de entrada de acuerdo con la licencia de actividad en vigor, por lo que se ha trabajado con un único reactor RM con el fin de cuantificar el valor máximo de producción de gas de cada reactor. Terminado de llenar y activar el segundo RM, no se ha utilizado en la prueba por haber alcanzado la planta el máximo de toneladas que puede procesar de acuerdo a su licencia actual.

Para cuantificar correctamente los resultados de la prueba, se ha incrementado la instrumentación de la planta, instalando un segundo caudalímetro, con objeto de tener una menor incertidumbre en las medidas de caudal de gas y poder realizar un balance correcto entre los distintos puntos de consumo. Actualmente se consume gas en dos calderas, un grupo electrógeno y una antorcha de alivio. Para la prueba se ha mantenido una caldera para abastecer de vapor a BIOGASNALIA trabajando a demanda (siempre superior al 90% de potencia) y se ha puesto la segunda caldera al 100%, liberando todo el vapor producido. Liberar el vapor genera un elevado nivel de ruido, lo que hace que la prueba tenga que limitarse temporalmente a unas semanas de funcionamiento. El consumo de ambas calderas es de 1,8 MWt y el del grupo electrógeno tiene una media de 130 kWe. De esta manera se asegura un consumo de biogás en torno a 1 MW eléctrico equivalente (MWe eq) sin contar el posible consumo de la antorcha. En términos de caudal de metano se necesitan unos 240Nm3/h para poder mantener esta producción de energía.

La planta es controlada en remoto por AGF y atendida por personal de BIOGASNALIA. Es AGF la responsable de controlar todos los procesos automatizados de la planta, siendo la producción de gas el principal de estos. AGF es la operadora de las plantas que construye con el objetivo de hacer realidad los escenarios contemplados en los estudios de ingeniería básica. AGF tiene la responsabilidad, durante la etapa de operación, de poner en prácticas las licencias tecnológicas aportadas al proyecto y utilizadas durante las distintas fases de diseño. Esta operación es la que permite que los distintos casos de estudios contemplados acaben siendo una realidad.

Resultados.

Durante las últimas semanas se está produciendo de manera estable un caudal medio superior a los 200Nm3/h de metano, con periodos superiores a 250Nm3/h cuando el consumo lo permite y una media entorno a 230Nm3/h. La producción de gas es controlada completamente por AGF y su sistema de control, por lo que se ha trabajado adecuando el caudal producido con el caudal consumido, no habiendo alcanzado la planta aún su punto máximo de producción en esta prueba por reactor.

Esto significa una producción relativa volumétrica superior a 9 Nm3/m3R·d. La producción de biogás relativa volumétrica ha sido muy elevada durante los años previos, alcanzando valores de más de 5 Nmde biogás por mde reactor al día. La producción relativa volumétrica no es un parámetro ampliamente empleado en la industria del biogás, pero es muy útil para comprender la eficiencia de una planta. Esta producción relativa cuantifica el volumen de gas producido en base diaria por unidad de volumen de reacción para generarlo. Tiene distintas implicaciones, tanto desde el punto de vista bioquímico como fluidodinámico o de diseño, entre otras. Las producciones relativas en la industria tradicional del biogás se encuentran entre 0,5 y 1,5 Nm3/m3R·d.

Cuanto mayor sea esta producción relativa, mayor cantidad de material se puede procesar por unidad de volumen y menos volumen de planta es necesario para producir un determinado caudal de gas.

A modo de ejemplo se pueden resumir distintas plantas o proyectos donde AGF ha participado, mostrando los valores de producción relativa volumétrica de estos proyectos:

PROYECTO RM / Digestor, m3 Tanque Final, m3 Potencia, MWe eq. Eficiencia,

Nm3/m3d

WK Q.1000.1

Inverness, Escocia

4500 m3. Digestor. 7200 m3. Útiles. Cubiertos y con calefacción. 1 MWe. 500 Nm3/h

2 CHP x 500 kWe.

Digestor 2.67

Útil 1,02

Tx Q.499.1

Lincoln, Inglaterra

2513 m3 3927 m3 útiles. 499kWe. 250 Nm3/h Digestor 2.38

Útil 0,93

URBILIZA RENOVABLES

Zaragoza Planta 1 etapa

5000 m3

2 x 2500 m3

3200 m3. No útiles. 500 kWe 250Nm3/h

2 CHP x 250 kWe

1.2
 
Las plantas diseñadas y arrancadas en Reino Unido tenían un parámetro de producción relativa volumétrica muy avanzado para su época (diseñadas a principios de 2015 y arrancadas en la primera mitad del 2016), pero que se veía en la práctica desvirtuado por la presencia de unos grandes almacenes finales activos y útiles, donde se generaba descontroladamente gran parte de la producción de gas de la planta.

Por lo tanto, se puede afirmar que la planta de BIOGASNALIA  ha demostrado una producción de 1MWe eq y una potencia máxima posible de 1,5-2MWe eq en caso de uso de los dos reactores metanogénicos (RM) disponibles.

Durante toda la prueba la composición del gas fue estable y con un contenido en azufre inferior a 100 ppm, a pesar de estar introduciendo en la planta residuos con un alto contenido en proteínas. El caudal de biogás se mantuvo constante sobre los 300-350 Nm3/h.

Conclusiones.

La planta de biogás ha demostrado ser de una potencia equivalente de 1MWe. El potencial máximo de producción de la planta podrá se superior a 1,5 MWe en caso de usar todo el volumen de reacción disponible.

Se puede concluir que es un éxito de la industria del biogás haber podido llegar a estos niveles de producción, un incremento aproximado de 10 veces los parámetros estándares de la industria. Es la demostración industrial de una planta con un funcionamiento estable y una capacidad de producción a una escala completamente diferente con respecto al mercado y la tecnología tradicional.

La rentabilidad de este sector debe venir provocada por una optimización de la tecnología en la que se basa. La tecnología de AGF, desarrollada en España, es fruto de un mercado sin primas, y donde se ha tenido que evolucionar a nivel de conocimiento y desarrollo para poder llegar a una industria más eficiente que haga rentable este sector en las condiciones actuales.

BIOGASNALIA es un ejemplo de planta estable y rentable, con dos años de historial de producción que lo demuestra. Otro caso de rentabilidad es la planta de URBILIZA RENOVABLES, en Remolinos, Zaragoza; operada por AGF desde el 2014. Aún diseñada con tecnología de una etapa, con una producción relativa volumétrica inferior a 1,5 Nm3/m3R·d, es una empresa rentable por su adecuada gestión técnica y por los servicios prestados como punto de gestión de residuos orgánicos.

AGF espera que, con estos avances, junto con el desarrollo de tecnología de enriquecimiento propia, se pueda demostrar que la industria del biogás y la del biometano son actividades económicamente rentables, además de extremadamente positivas ambientalmente. A su vez, el problema ambiental y social derivado de la producción de residuos orgánicos motiva incrementos notables del coste de una gestión adecuada, dando el justo valor a las industrias que posibilitan esta gestión, fundamentalmente el biogás en sus distintos usos.

Se puede concluir afirmando que, definitivamente, el biogás es una actividad económica rentable. La prueba de rendimiento que se ha llevado a cabo debe contribuir a su demostración, habiendo convertido durante unas semanas a BIOGASNALIA en una planta de 1 MW eléctrico equivalente.

ENAGAS constituye BIOENGAS para desarrollar el biometano con AGF en España

BIOENGAS es el proyecto ganador del concurso de emprendimiento interno de ENAGAS del año 2018.

Con motivo del primer premio recogido por el proyecto empresarial BIOENGAS se hizo una entrada al blog de AGF. Para más información consúltese el siguiente enlace:

El pasado mes de marzo ENAGAS ha constituido la sociedad BIOENGAS, pasando de ser un proyecto a ser una realidad. El objetivo de BIOENGAS es ser un actor destacado en el desarrollo del mercado del biometano en España mediante diferentes proyectos de biometano industrial con AGF PROCESOS BIOGAS SL como socio estratégico.

Con el objetivo de fortalecer financieramente el desarrollo de nuevos proyectos, AGF PROCESOS BIOGAS SL introdujo el proyecto de BIOENGAS a SUMA Capital. Recientemente se ha anunciado el acuerdo alcanzado entre ambos para financiar los fondos necesarios para el desarrollo de los proyectos.

AGF aportará su tecnología de biogás de alta eficiencia al desarrollo de proyectos de BIOENGAS. Este acuerdo abarca desde el diseño de las plantas de biogás hasta las plantas de enriquecimiento y compresión de biometano, pasando por otros elementos de la industria auxiliar del biogás, siendo todo tecnologías desarrolladas por AGF PROCESOS BIOGAS SL y su Centro Investigación y Desarrollo Aplicado.

Además del aporte tecnológico, el modelo de negocio sobre el biometano desarrollado por AGF ha sido validado por ENAGAS en este acuerdo y será la base para el desarrollo de los proyectos.

AGF PROCESOS BIOGAS SL ha aportado una selección de proyectos de su cartera potencialmente desarrollables con la participación de BIOENGAS. En la actualidad se están evaluando una docena de estos proyectos en distinto grado de desarrollo.

La constitución de BIOENGAS y la colaboración con AGF PROCESOS BIOGAS SL busca desarrollar el biometano en España y convertir en realidad el potencial nacional en este sector.

 

BIOGASNALIA CONSIGUE INDEPENDENCIA ENERGÉTICA PLENA GRACIAS A SU PLANTA DE BIOGÁS AGF

Cuando los trabajadores llegan a las instalaciones de BIOGASNALIA no perciben nada nuevo, todo funciona como siempre, pero hay una diferencia fundamental: trabajan en isla energética. Gracias a su planta de biogás generan toda la energía que consumen, tanto térmica como eléctrica, siendo, junto con L’Oreal, las dos empresas del P.I. de Villalonquéjar que mantienen toda su actividad con energía renovable generada in situ.

AGF entregó funcionando la planta de biogás de BIOGASNALIA en septiembre de 2017 y lleva en operación estacionaria desde entonces. Los resultados de la planta están siendo muy satisfactorios, permitiendo generar gas para abastecer dos calderas con un consumo térmico industrial para la generación de vapor. Los resultados técnicos y económicos del año 2018, que es el primer ejercicio completo de la planta, han sido muy positivos, demostrando los rendimientos del proceso y que la tecnología de AGF hace que la industria del biogás pueda ser rentable sin primas compitiendo directamente contra el gas natural en los proyectos donde haya suficiente consumo.

Grupo electrógeno alimentado con biogás.

Se puede destacar que:

  • AGF está operando la planta para producir unos 250 Nm3/h de biogás, cantidad suficiente para mantener una producción de 500 kWe.
  • Se está trabajando con sólo uno de los dos reactores RM, por lo que la planta está a mitad de capacidad.
  • La eficiencia de producción es superior a 5 Nm3 de biogás por m3 de reactor día. Las tecnologías tradicionales de biogás están en el entorno de 0.5 a 1,5.
  • Durante este año de operación, y a pesar de la modificación diaria de la alimentación, la planta ha funcionado 100% del tiempo (8760 horas/año), disponiendo de gas de forma continua para los distintos usos. No ha habido falta de biogás en ningún momento.
  • Se ha estado quemando gas excedente en la antorcha diariamente.
  • La planta no se alimenta los fines de semana pero mantiene la producción porque el consumo de gas en calderas se mantiene sábados y domingos.
  • Se pudo llevar a escala industrial procedimientos que AGF está desarrollando para la producción de biohidrógeno, llegando a producir un gas con un contenido estable de H2 sobre el 60%.
  • En ningún momento de la vida de la planta el gas llevado a combustión ha tenido un contenido en azufre superior a 200 ppm. El gas no sufre ningún tipo de tratamiento.
  • El sistema de control de combustión de  AGF permite tener una calidad de llama superior al 93%, alcanzando por lo tanto una eficiencia alta de combustión, similar a la que se consigue quemando gas natural.

Desde el principio se están evaluando distintas posibilidades de ampliación de la planta y del uso del gas. Mientras se toma una decisión, el promotor ha decidido generar electricidad para autoconsumo de sus instalaciones y de la propia planta de biogás. Este grupo electrógeno se incluye dentro de una ampliación general de la planta de BIOGASNALIA, incluyendo caldera nueva, ampliación de la distribución y uso de biogás y del propio sistema de control para regular el funcionamiento en isla con el grupo electrógeno.

Soplantes de biogás para control de combustión junto con la unidad de secado del biogás. Equipo diseñado y suministrado prefabricado en bancada por AGF.

La potencia máxima de consumo eléctrico combinando las instalaciones de BIOGASNALIA y la propia planta de biogás asciende al entorno de 150 kWe, que son fácilmente abastecidos por este grupo con potencia máxima de 170 kWe.

AGF ha diseñado un sistema inteligente de control de consumo que, por ejemplo, incrementa el consumo en la planta de biogás si ha caído en la nave para mantener el consumo en el grupo por encima del mínimo de funcionamiento.

El grupo eliminará unas horas diarias de quemado de gas en antorcha siempre que la planta no aumente su producción o ponga en marcha el segundo reactor.

El gas rico en H2 era válido para quemado en calderas, pero no para una combustión interna que necesitaba un PCI mínimo de 5 kWhT/Nm3. Por lo tanto, AGF ha llevado la planta a un punto de operación donde el gas se genera con un PCI válido para quemado en el grupo electrógeno, con una composición de gases combustibles de 43% de CH4 y 42% de H2. Este es el gas que se alimenta al grupo electrógeno.

Con esta ampliación BIOGASNALIA se puede mantener completamente aislada, añadiendo un ahorro más a la empresa promotora y permitiendo a la planta de biogás disponer de electricidad excedentaria, dejando de ser un factor limitante el autoconsumo eléctrico de la propia planta.

Se continúa trabajando en futuras ampliaciones y nuevos usos de la energía generada y la potencialmente disponible.

BIOGASNALIA demuestra que es posible el autoconsumo completo, con una correcta gestión del gas para la generación eléctrica y térmica, así como del control simultáneo de combustión en distintos elementos finales.

SCADA de la planta de biogás de BIOGASNALIA.

El Consejero de Economía e Infraestructuras de la Junta de Extremadura visita la planta de biogás construida por AGF para Biogasnalia

El 21 de diciembre de 2017 AGF recibió la visita del Consejero de Economía e Infraestructuras de la Junta de Extremadura, don José Luis Navarro, junto con la Directora General de Industria, Energía y Minas, doña Olga García. Desde esta administración regional se solicitó poder visitar la última planta de biogás diseñada, construida y entregada por AGF para Biogasnalia, en Burgos. El contacto se produjo al ser AGF una empresa pacense -con sede en la localidad de La Lapa, provincia de Badajoz- que está desarrollando su actividad a nivel industrial en economía circular, en el sector de la gestión de residuos y producción de biocombustibles, con proyectos a nivel nacional -actualmente tanto en Burgos como en Tarragona- e internacional.

Quemando biogás en una caldera de vapor a plena potencia (800 kWt), con calidad de llama del 95%.

El objetivo de la visita era conocer de primera mano los proyectos que está desarrollando AGF, la tecnología que se emplea y que se ha desarrollado en las instalaciones de I+D de La Lapa; así como conocer la planta de biogás de Biogasnalia como un ejemplo industrial de economía verde y circular cuya rentabilidad está siendo demostrada en competencia directa con el precio del gas natural en gasoducto.

Francisco Guzman explicando la evolución de la riqueza del metano, hasta situarse en una media entorno al 70% en volumen.

La visita se inició con una reunión previa en las oficinas de AGF en la capital burgalesa, donde los representantes de esta administración autonómica pudieron conocer a parte del equipo profesional de AGF. Durante la reunión se expuso el trabajo de investigación y desarrollo que ha llevado a cabo AGF en la localidad pacense de La Lapa y que es el conocimiento que se ha aplicado a los proyectos de biogás que se han cerrado. También se introdujo la tecnología desarrollada y aplicada a la planta de biogás de Biogasnalia, comparando las diferencias con la tecnología tradicional de biogás.

El Responsable de la Operación de la planta es actualmente AGF, que centraliza el seguimiento del proceso en sus instalaciones de Badajoz. Tanto el Consejero como la Directora General pudieron presenciar las labores de operación de la planta ejecutadas en remoto por AGF desde Badajoz.

Coordinando con el Operador de plantas de biogás de AGF para que inicie una operación desde las instalaciones de Badajoz.

Durante la visita a la planta tanto el Consejero como la Directora General pudieron comprobar la operación de la mismas, los detalles de funcionamiento y del modelo de negocio que sustenta la inversión. José Luis Navarro y Olga García también fueron recibidos por el promotor de la planta, gerente de Biogasnalia y del Grupo Ecoalia, don José Luis Alonso, que les expuso de primera mano desde el nacimiento de la idea de la planta, la entrada de AGF para su diseño, construcción y operación, hasta la situación actual de funcionamiento. Este contacto de primera mano con el promotor del proyecto, y su versión del negocio y del funcionamiento de la planta, fueron especialmente valorados por el Consejero y la Directora General.

El Administrador de Biogasnlia junto con el Consejero, la Directora General, miembros de AGF y operarios de la planta de biogás.

La visita de los representantes de esta administración regional terminó con otra reunión donde AGF explicó los futuros proyectos de biogás y su plan de I+D para el periodo 18-21, que se llevará a cabo en Badajoz. También se les expresó la intención que tiene AGF de construir una Sede en la provincia de Badajoz para que albergue su Centro de I+D+i y el Centro de Operaciones de Plantas.

 

Olga García y José Luis Navarro visitan la antorcha de seguridad en funcionamiento, con una media de uso de 20 horas diarias.

AGF quiere agradecer públicamente el interés y la amabilidad de la Administración Regional de Extremadura, y destaca el interés por conocer la realidad de ejemplos de Economía Circular y de una pequeña empresa que trabaja en el complejo sector del biogás industrial en España.

BIOGASNALIA

En el último número de FuturENVIRO, Diciembre-Enero, aparece un artículo sobre la planta de  biogás de BIOGASNALIA diseñada, construida y operada por AGF. La revista, especializada en dar información sobre proyectos relacionados con agua, residuos, bioenergía y medioambiente en general; dedica un reportaje de cinco páginas a la planta ubicada en Burgos. Este reportaje recoge información del funcionamiento y operación de la planta un vez finalizado el proceso de puesta en marcha y arranque. Aparece de manera resumida una descripción general de la planta, de los usos del gas, los retos técnicos que supuso y los resultados de la tecnología de AGF.

En el artículo se destaca la potencia máxima de la planta -en el entorno de 1MWe– conseguida con un volumen de reacción considerablemente reducido. Esto hace que la planta tenga ese aspecto compacto, y acerca su rentabilidad a valores positivos compitiendo con el gas natural a precios de gasoducto. Otra  información de la que se hace eco es la producción de biohidrógeno que ha habido en la planta por procesos desarrollados por AGF, que se ha puesto en práctica y certificado durante el arranque de la planta.

La revista también recoge la calidad del gas, que tiene un contenido en metano elevado y una concentración de SH2 inferior a 100 ppm sin necesidad de ningún tratamiento para ello.

En la actualidad la planta opera de manera estable, con sólo uno de los dos Reactores de Metanogénesis en uso, y produce suficiente gas para alimentar las calderas y mantener la antorcha encendida una media de 24h diarias. Por ello, tanto AGF como BIOGASNALIA están estudiando nuevas formas de utilizar el biogás actual sobrante, principalmente autoconsumo eléctrico; y en poder poner en uso el segundo tanque, lo que requiere planteamientos de mayor envergadura para darle nuevos usos a la energía potencialmente producible.

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AGF entrega con éxito la Planta de Biogás de BIOGASNALIA

El día de ayer ambas partes dieron por concluido el contrato de construcción y arranque de la planta de biogás que AGF ha construido en formato Llave en Mano para la empresa BIOGASNALIA, en sus instalaciones del P.I. de Villalonquéjar, en Burgos, España. El contrato firmado entre ambas empresas comprendía el diseño, construcción y arranque de una planta de biogás compacta de AGF. Se acordó contractualmente que la planta de biogás se debía entregar cumpliendo unos requisitos de producción de biogás y de estabilidad del proceso. Este cumplimiento era condición necesaria para desbloquear el último pago del proyecto, que suponía una cuantía económica de importancia.

Estos hitos han sido superados con creces por la planta de biogás, que ha demostrado tener un potencial de producción de biogás muy elevado. Por eso se ha dado por cumplido el contrato y ahora comienza la etapa de operación normal, en la que BIOGASNALIA será el responsable de la operación de la planta y AGF del seguimiento y control de la misma

 

Puesta en Marcha del proceso.

El equipo de AGF había participado en muchos arranques de plantas industriales de biogás en Reino Unido, pero esta era la primera vez que certificaba y arrancaba una planta diseñada íntegramente por AGF.

El arranque de la planta de biogás ha durado unos 60 días. Tras la primera semana, centrada en el llenado de un volumen de inóculo, se generó biogás mediante una estrategia de arranque específicamente desarrollada por AGF en su laboratorio de La Lapa, Badajoz. Al disponer de gas, las pruebas de combustión y control de combustión se llevaron a cabo los días 10 y 11. Desde el día 12 de la entrada a planta del primer camión no se ha dejado de suministrar gas a una de las calderas.

Los 50 días restantes se ha producido biogás de manera estable por encima de los requerimientos contractuales, generando más del 130% de la energía térmica requerida por el proceso industrial que lleva a cabo BIOGASNALIA. Sólo se ha precisado gas natural de manera muy puntual, no llegando a 24h de consumo acumulado en todo este periodo de tiempo.

La composición del biogás ha ido fluctuando, con picos en contenido en metano de hasta el 79%; y con niveles de azufre siempre contenidos por debajo de 200 ppm sin ningún tipo de tratamiento. La planta también ha generado hidrógeno de composición variable que ha enriquecido el PCI del biogás. Ahora se trabaja en reducir esos niveles de hidrógeno y conseguir controlar completamente la reacción de b-oxidación.

Durante estos últimos 50 días se han arrancado selectivamente las distintas reacciones tanto en el RF (Reactor de Fermentación) como en uno de los dos RM (Reactor Metanogénico), consiguiendo unos resultados muy notorios tanto a nivel de proceso como de producción.

Cabe destacar que la planta ha estado trabajando durante 40 días con las siguientes condiciones:

  • Concentración de nitrógeno de entrada a planta superior a 8 kg/m3 (8.000 mg/L).
  • Alimentación con muy baja relación carbono nitrógeno (C/N), inferior a 10.
  • Concentración de lípidos en material de entrada del 30% s.m.s. con valores picos de hasta el 45%.
  • Concentración de Ácidos Grasos de Cadena Larga (AGCL), fenol, p-cresol y otros aromáticos muy superiores a niveles considerados límites para el umbral de toxicidad.

 

Explicación del distribuidor de calor de la planta de biogás

 

Arranque, pruebas y sintonización de lazos de control.

La combustión del gas y el uso del calor en esta planta eran tareas mucho más complejas en comparación con una planta de biogás tradicional. Cuando se tiene un grupo de cogeneración es muy sencillo a nivel de ingeniería. Se conecta una tubería de gas al motor y dos de agua caliente, se cablea fuerza y datos y ya está, ya funciona. El motor de cogeneración adecúa el gas, controla la combustión -mezcla, presión, caudal- y genera el agua caliente para la calefacción de la planta.

En este caso era bastante más complejo. El control de la combustión era responsabilidad de AGF, que debía suministrar un caudal y una presión constante de un gas con unos mínimos de calidad -CH4, SH2 y humedad- a una tubería que alimentaba un quemador modulante. Este quemador dispone de un controlador propio y modula en función del consumo y de la presión alcanzada en la caldera, por lo que acelera y reduce su consumo automáticamente. Estas fluctuaciones deben ser asumidas por el sistema de impulsión para que la combustión sea constante en cuanto a presión de la línea y caudal. Si la presión sube o cae el quemador se para por fallo en el suministro, con un rango de presiones bastante estrecho.

 

Caldera e intercambiador de calor en funcionamiento

 

Este sistema se ha solucionado con un controlador PI por retroalimentación que actúa 24 horas diarias.

Con la calefacción pasa algo parecido. Del vapor generado se deriva el caudal que no consuma el proceso de BIOGASNALIA a un cambiador de calor de carcasa y tubos para calentar el circuito de agua que se emplea para el control de la temperatura en la planta. Para esta aplicación se instaló una lógica de control centrada sobre un controlador PID que regula la potencia de dicho cambiador.

El diseño y operación, tanto del control de la combustión como del aprovechamiento de calor, ha funcionado notablemente, sin presentar ningún problema de control o inestabilidad.

El sistema de alimentación de la planta, con trituración y separación de inertes incorporada, ha demostrado un funcionamiento favorable, sin problemas; así como el sistema de bombeo, permitiendo que las operaciones se realicen con rapidez y que la planta sólo suponga una carga de trabajo para el operario en tareas de limpieza y durante la carga o descarga de material a la planta.

La alimentación de la planta es un proceso que genera bastante olores, para ello se ha instalado un sistema de tratamiento de olores que evita la emisión de estos fuera de la nave. También ha sido probado satisfactoriamente.

Pantalla del SCADA de la planta de biogás de BIOGASNALIA. Una Concentración de metano superior al 77% con 33 ppm de SH2

 

El alto grado de automatización de la planta permite que la producción de biogás se haya adecuado al consumo, y ha reducido el proceso de producción de biogás a una reacción bioquímica de una hora de duración. Por ello, la planta tiene un control bastante certero de los niveles de cúpulas, gestionando la producción de gas a las necesidades puntuales. El sistema de control de AGF puede conseguir estabilidad en cúpulas, haciendo que la planta produzca continuamente la misma cantidad de gas que está siendo consumida.

Por operativa y logística, la planta debe adaptar la operación a la alimentación diaria, que varía en función de la coyuntura diaria de la producción y gestión de los lodos. Dado el rendimiento de producción, que de media ha estado durante el arranque sobre 750 Nm3 de biogás por tonelada de MSo, sobra bastante más gas del consumo de las calderas de BIOGASNALIA. Esto ha llevado en las últimas semanas a estar aliviando gas en antorcha durante 24 h al día a pesar de estar, al mismo tiempo, produciendo vapor al 100% de capacidad de la caldera. Por ello, ahora que comienza el periodo de operación normal, se están buscando nuevas aplicaciones al gas para rentabilizar la energía.

El consumo eléctrico de la planta de biogás ha sido uno de los objetos de control durante el arranque. Procesando unas 80 toneladas diarias de material, es consumo eléctrico es de unos 850 kWhe de media. Reducir más este coste es uno de los objetivos que se plantean ahora durante la operación normal de la planta. A modo de comparativa, en plantas de 1 MWe en Reino Unido se ha estabilizado la producción con un consumo eléctrico diario de unos 4.000 kWhe.

 

Principales conclusiones

Durante el arranque se ha conseguido producir de manera estable, utilizando sólo uno de los dos RM (980m3 útiles), una potencia del entorno de los 500 kWe equivalentes. Y esto se ha conseguido con dicho RM trabajando al 60% de su carga nominal.

Por ello AGF puede decir que ha conseguido escalar parcialmente sus resultados de laboratorio. Si hay materiales disponibles y uso de gas, este modelo de planta de AGF tiene una potencia del entorno de 1 MW eléctrico equivalente, lo que acerca a la realidad el objetivo de AGF: hacer el biogás rentable sin primas.

Más información:

Planta de Biogás Compacta de Media Potencia de BIOGASNALIA

AGF y BIOGAS MAXX alcanzan un acuerdo para exportar tecnología en el sector del biogás

En las últimas dos semanas ha visitado España una delegación de BIOGAS MAXX INC, encabezada por su Director General, sr. L. López Alcalá. El objeto de esta visita era concretar el marco de colaboración entre ambas empresas para desarrollar nuevas oportunidades de negocio. BIOGAS MAXX ha estado trabajando en el sector del biogás en los últimos cinco años, centrando su actividad en Hispanoamérica y EE.UU. En esta visita han recorrido, junto con varios miembros del equipo de AGF, las plantas de biogás construidas y operadas por AGF. Se han visitado también las obras de la planta de biogás que AGF está ejecutando en Tarragona, donde han podido evaluar la evolución de la obra y los detalles de este singular proyecto.

El Sr. López ha podido ver la operación de la planta de BIOGASNALIA, que ha concluido su puesta en marcha, situada en el P.I. de Villalonquéjar, en Burgos. En esta planta se ha dado formación a la delegación de BIOGAS MAXX para actualizar sus capacidades a la tecnología de AGF.

Visita guiada a BIOGASNALIA por Francisco Guzmán, director general de AGF.

Como resultado de la visita, AGF y BIOGAS MAXX han sellado un acuerdo comercial estratégico: BIOGAS MAXX será el representante de AGF para EEUU e Hispanoamérica.

Se espera con este acuerdo poder arrancar los primeros proyectos en México de plantas de biogás con la tecnología AGF. Se considera estratégico la gestión de los residuos en origen, siendo el modelo de Planta de Baja Potencia (PBP) la mejor solución para la realidad americana.

Francisco Guzmán (AGF) revisa con el sr. López (BIOGAS MAXX) detalles constructivos de la planta de biogás de Tarragona.

AGF en EXPOBIOMASA 2017


El pasado martes día 27 de septiembre Fernando Selva, encargado de promoción, desarrollo de proyectos y administrador de AGF Ingeniería de Procesos, participó en las charlas sobre biogás en el marco de EXPOBIOMASA 2017. Con la intervención El futuro del biometano: Biometagás la Galera, Fernando Selva presentó la labor de AGF dentro del sector del biogás nacional e internacional. Explicó de manera resumida y en términos de potencia e inversión la planta de biogás que actualmente estamos arrancando en Burgos. Comentó también todo nuestro trabajo en equipos y unidades de procesos prefabricados que diseñamos, vendemos e instalamos en nuestras plantas. Pero la mayor atención estuvo en la planta de biogás que actualmente está en construcción en la provincia de Tarragona, cuya entrega está estimada a finales de 2018.

La planta de Biometagás La Galera está diseñada para procesar más de 120 t/día de residuos orgánicos industriales biodegradables. Tendrá potencias equivalentes superiores a 1,5MWe y el objetivo es la venta directa del biogás. Esta planta contará con elementos anexos como una planta de Nitrificación DesNitrificación (N.DN), planta de enriquecimiento de biogás a biometano, unidad de higienización/esterilización, sistemas de compresión, sistemas de inyección a tubería de suministro, etc.

La jornada acabó con una mesa redonda donde participó Francisco Guzmán, gerente de AGF. Los distintos ponentes contestaron a la preguntas que se realizaron desde los asistentes y la organización del evento.

Queríamos aprovechar para agradecer a la organización de EXPOBIOMASA su invitación a participar en este evento referente de las energías renovables.

Compartimos un artículo resumen de la jornada, del periodista Javier Rico:

Biogás EXPOBIOMASA 2017

PLANTAS DE BIOGÁS DE NUEVA GENERACIÓN 1. Salas de Bombeo y Unidades Prefabricadas

Desde que inauguramos esta página web hace menos de un año, nos propusimos socializar el biogás. La imagen de esta energía renovable tanto en España como en Europa ha estado centrada en los grandes depósitos circulares con vistosas cúpulas, pero una planta de biogás es mucho más que eso en términos de ingeniería. Disponer de un correcto diseño de la planta que permita fácilmente trasvasar líquido de un punto a otro es de vital importancia para la operación y el correcto funcionamiento de la planta. Estas tareas las llevan a cabo en las salas de bombeo.

En estos últimos años estamos participando a nivel internacional en multitud de proyectos. Dentro de las diversas tareas que ejecutamos, cabe destacar la construcción de las salas de bombeo y control de las plantas de biogás. Se fabrican en España a medida de cada proyecto y son enviadas a destino, principalmente Reino Unido.

Estas plantas son diseño de AGF, tanto a nivel de concepción integrado dentro del P&ID de las propias plantas de biogás, como en ejecución tridimensional. Nuestros socios de SERBUSA las convierten en realidad. Y llevamos hasta la fecha una decena de ellas.

Estas salas de bombeo contienen los equipos de impulsión para la línea de lodos de toda la planta, así como la generación de oxígeno para el proceso bioquímico y la distribución de calor de toda la planta.

Hoy inauguramos el que esperamos sea un serial de vi­deos sobre nuestras Plantas de Biogás de Nueva Generación. Empezamos con las salas de bombeo modulares y las unidades prefabricadas tanto para plantas de biogás como para otras industrias.

En este video pretendemos mostrar lo que hemos hecho en el mercado internacional exportando soluciones modulares prefabricadas, así como nuestras capacidades como ingeniería.

AGF en Andaluces por España

Hace unas semanas estuvo un equipo de Canal Sur Televisión entrevistando al ingeniero de AGF Julio Martínez para el programa Andaluces por España. Estuvieron grabando varias tomas desde nuestra oficina en Burgos y durante la construcción de una Planta de  Biogás de Nueva Generación.
En el vídeo tanto Julio Martínez como Francisco Guzmán, director general de AGF Ingeniería de Procesos, participan y explican de manera breve algunos aspectos de la empresa y una Planta de Biogás de Nueva Generación.