Formas del uso energético para materiales residuales de...

16 de septiembre 2017

ifeu - Institut für Energie- undUmweltforschung Heidelberg

Formas del uso energético paramateriales residuales de biomasa

XXV Congreso Internacional Ambiental de CONIECOTHE GREEN EXPO

México DF, 6 de Septiembre 2017Jürgen GiegrichIFEU-Institut



Preguntas para el uso energético de materiales residuales de biomasa Que son los materiales residuales de biomasa ?

Aprovechamos el potencial de esta biomasa ?

De que tecnologias de aprovechamiento energético disponemos ?

Qué conflicto existe entre el uso del material y el uso energético de la biomasa residual ?

Que sería el rol de materiales residuales de biomasa en un futuro sistema energético ?



Green economies around the world ? Dittrich et. al., 2012

El uso de materia prima

biomasa

minerales

combustiblesfósiles

metales



Pilot Testing GSI in Indonesia, FAO, 2014

Emisiones de GEI de biodiesel con cambio uso de suelo



Biomasa para uso primario y biomasa residual

cultivo de biomasa

uso primario

uso primario

residuos

residuos

1. alimentos

2. reciclajedel material

3. valorizaciónenergético

Biomass Cascades, Fehrenbach et al., UBA Texte 53/2017



Straw for bioenergy, Gawor et al.; IEA Task 40, 2014

La producción annual de bálago en Dinamarca

no coleccionado(para mantener carbono en el suelo)

uso en ganadería

valorización energético



Clases de biomasas residuales para el uso energético Restos de la silvicultura

Co-productos y residuos de la industria de madera y de la industria papelera (p.e. aserrín, aserraduras, corteza, licor negro, etc.)

Restos de la agricultura (abono líquido, estiércol, bálago, etc.)

Co-productos y residuos de la industria alimentaria (carnicería, etc.)

Restos de la conservación del paisaje, parques, etc. (pasto, arbustos)

Residuos de biomasa de la recogida municipal y comercial (residuos de cocina, de jardines, de madera usada, etc.)

Residuos biogénicos de la industria (aceites, lodos, etc.)



Krause et. al; Getrenntsammlung von Bioabfällen, UBA Texte 84/2014

Recogida selectiva en las comarcas y ciudades de Alemania yel resultado de la recogida (kg per cápita)




Recogida de materia orgánica en Alemania (kg per cápita)




Potencial, recogida y destino final de materia orgánica



Residuos biogénicos y biomasas residuales

Conversióntermo-química

Conversiónfísico-química

Conversión bioquímica

• Carbonizaciónhidrotérmica

• Gasificación• Pyrolisis• Incineración

• Pression/ Extracción

• Trans-esterificación

• Digestiónalcohólica

• Digestión anaeróbica

• Compostaje

Combustible sólido, líquido o gaseoso y calor

Tipos de tecnología de conversión para generar unproducto energético

Servicio energético como electricidad, calor, movimiento



Tipo de tecnología Tecnología especifica Adecuado o adaptado para

Central electro-termoeléctrica para biomasa (incl. Co-generación)

• Turbina de vapor• ORC

• bálago• madera• leña

Planta incineradora pararesiduos

• Horno de parilla• Horno rotatório

• Lodos• Biomasa sólida seca

Incineración individual para edificios

• Equipo tamaño <100 kW • Pellets de bálago• Pellets de madera

Gasificaión de biomasa y uso del gas

• Termo-químico • central / decentral

• Biomasa sólida(preparación necesaria)

Conversiòn de biomasa sólida a etanol

• Enzymático • Químico-técnico

• Biomasa con lignocelulosa

Digestión de biomasa und uso directo del biogas

• Húmedo/seco • Termophilio, hemi-

termophilio• Solo electricidas, co-

gen.• Decentral <1MW, >1 MW

• Abono líquido• Otros residuos

biogénicos (municipal, industrial)



Tipo de tecnología Tecnología especifica Adecuado o adaptado para

Digestión de biomasa y producción de biometano

• DWA, DWW, Cryo-proceso, Lavado de Aminas

• Abono líquidos• Otros residuos

biogénicos (municipal, industrial)

Co-digestión de biomasa y uso directo del biogas

• Digestor en plantas de depuración de agua

• Residuos biogénicos (municipal, industrial

Co-incineratión en una central termo-electrica de carbono

• Equipo tamaño > 1 MW • Madera• Bálago• Pellets de bálago

Conversión de biomasa líquida a etanol o biodiesel

• Digestión alcohólica• Transesterificación

• Aceites y grasas de la industria



● Electricidad

● Calor

− para calefacción

− para vapor en aplicaciones industriales

● Combustible para trasporte− para autos− para aviones− para barcos

Sistemas energéticas y su posible aplicación



Ellen McArthur Foundation, Circular enconomy

Economía circular también para biomasa



El flujo de madera y su aprovechamiento energético

crecimiento de madera

bosques gestionados


madera extraída

uso directo energético

Economía forestal

celulosa uso de madera

almacenamiento

uso de energía

Economía circular de

celulosa y papel

Economía circular de

madera



Modelo de flujo de madera en Alemania





Beneficios para implementar economía circular

uso de material

uso de material

uso de material

uso de material



Algunas respuestas

Biomasa es importante como energía renovable para reducir el efecto invernadero pero solamente biomasa residual no está conectado con un cambio de uso de suelo que puede causar emisiones de GEI.

Existe un gran variedad de tecnologías establecidas e innovadoras para aprovechar la energía en biomasas residuales. Cada uno tiene sus características.

Hay que encontrar un óptimo entre las especificas de cada biomasa, las caracteristicas de las tecnologías de conversión y los productos energéticos que sirven de mejor manera en el futuro sistema energético.

El uso energético es el último en la cadena de valorización.



Jürgen Giegrichifeu – Institut für Energie- und Umweltforschung HeidelbergWilckensstraße 369120 Heidelberg

Tel: +49 (0) 6221 / 47 67 -0Fax: +49 (0) 6221 / 47 67 -19e-mail: [email protected]

Muchas gracias para su atención !

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