la matèria orgànica com a font d'energia · La diversitat de productes amb capacitat energètica...

Els avantatges ambientals i energètics de l'aprofitament de la biomassa

com a font d'energiala matèria orgànica

JUNY 2003

Generalitat de CatalunyaInstitut Català d'Energia

Editorial

JUNY 2003

Sum

ari

Editorial

DossierL’energia de la biomassa 3

Cremar o gasificar? la valoració energètica dela biomassa llenyosa 6

El biogàs: un recurs energètic valuós 8

La desgasificació dels dipòsits controlats 11

Política energèticaL’aposta pel lliure mercat energètic 13

EntrevistaDr. Xavier Flotats, director del laboratorid’Enginyeria Ambiental de la UdL 14

Noves energiesDe la cuina al dipòsit: L’opció energètica delbiodièsel 16

TecnologiesEl tractament tèrmic eficient dels purins: laplanta de tractament de Juneda 18

ActuacionsL’optimització energètica de l’enllumenat deMontcada i Reixac 20

DivulgacióGuia informativa sobre el consum i lesemissions dels vehicles 21

Notícies

Agenda

La diversitat de productes amb capacitat energètica que espoden obtenir a partir de la transformació de la biomassa faque aquest recurs orgànic sigui una de les fonts d’energiarenovables que té més futur al conjunt de la Unió Europea.

A Catalunya, la biomassa també és la font que presenta unapotencialitat de creixement més elevada, no tan sols perquèara ja té una presència destacada en els usos tèrmics, sinóperquè s’han començat a desenvolupar nous usos, com arael cas dels biocarburants i el biogàs. En aquest dos àmbits,concretament, el Pla de l’energia a Catalunya en l’horitzó del’any 2010 té com una de les fites prioritàries la producció aCatalunya de biodièsel a partir de recursos autòctons.

Ara bé, el potencial endogen més important correspon a labiomassa forestal, considerant que el creixement de lesmasses forestals catalanes deixa disponible un superàvitgeneralitzat de fusta que es podria valoritzar energèticamentd’una manera sostenible en els propers anys. Segons el Plade l’energia, l’aprofitament energètic de la biomassa no seràprioritari davant d’altres usos, però la promoció de novescentrals de cogeneració a partir de biomassa, o lasubstitució dels combustibles fòssils per recursos orgànicsen algunes de les que actualment ja funcionen, pot potenciarel mercat de la biomassa llenyosa com a font d’energiarenovable en aquest sector. Actualment, el potencial total dela biomassa forestal a Catalunya es pot considerar que ésd’unes 253.000 tep, mentre que el de la biomassa agrícolallenyosa seria d’unes 48.000 tep. En aquesta línia d’acció, eldesenvolupament tecnològic de sistemes termoquímicsd’aprofitament energètic com la gasificació o la combustióha de contribuir a fomentar-ne l’ús.

Certament, encara existeixen barreres econòmiques, legals iadministratives que limiten la implantació de la biomassacom a alternativa energètica renovable de primer ordre. Elselevats costos d’extracció, els baixos preus dels productesforestals, la complexa estructura de la propietat forestal, elsistema de primes de les energies renovables, el marc legalper desenvolupar-la o la càrrega fiscal que suporten elscombustibles, entre d’altres, són factors que encaradificulten el subministrament de biomassa forestal als gransconsumidors o la inversió empresarial en instal·lacions perproduir a gran escala productes energètics derivats.

Això no obstant, cal dir que les propostes elaborades en elmarc del Pla de l’energia a Catalunya en l’horitzó de l’any2010, i els avenços aconseguits fins ara, posen de manifestles possibilitats d’actuació per avançar en l’aprofitament deles diverses formes energètiques de la biomassa. N’és unbon exemple la recent introducció del biodièsel al mercat. Estracta d’un biocarburant produït a Catalunya a partir d’olisvegetals reciclats i que ja es distribueix a nombrosesestacions de servei del país. No es tracta només d’unaexperiència aïllada, sinó que és l’exponent d’un ventall denoves actuacions que es duran a terme en els propers anysamb la participació activa del món empresarial català.

2

Av. Diagonal, 453 bis, àticTel. 93 622 05 0008036 Barcelonae-mail: [email protected]

DIRECTOR DE LA PUBLICACIÓ:Albert Mitjà

Dipòsit legal B-34.535-83ISSN 1132-1504 L’

Inst

itut C

atal

à d’

Ener

gia

no s

ubsc

riu n

eces

sària

men

t les

opi

nion

s m

anife

stad

es a

ls a

rticl

es s

igna

tsqu

e es

pub

lique

n a

Efic

iènc

ia E

nerg

ètic

a.S’

auto

ritza

rà la

repr

oduc

ció

d’in

form

acio

ns a

pare

gude

s en

aqu

est p

eriò

dic

prèv

ia s

ol·li

citu

d pe

r esc

rit.

REDACCIÓ i COORDINACIÓ: Antoni ParísCORRECCIÓ: Josep M. FiguerasDISSENY: Vicenç Cegarra

FOTOGRAFIA: Jordi Franquet

PREIMPRESSIÓ: Victòria Comunicació

IMPRESSIÓ: Minerva SA

COMUNITAT EUROPEAFons Europeude Desenvolupament Regional

Generalitat de CatalunyaInstitut Català d'Energia

L a biomassa és un gran dipòsitd’energia. Va ser el primercombustible que va fer servir lahumanitat i es va utilitzar a granescala fins a l’inici de la revolució

industrial. Encara avui continua sent elprincipal recurs energètic primari per a moltspobles del planeta. A més, cal tenir encompte que, al capdavall, els mateixoscombustibles fòssils no són altra cosa quebiomassa concentrada i transformadafisicoquímicament en un procés que ha duratmilions d’anys, per bé que no es podenconsiderar una font d’energia renovable entenir un impacte ambiental molt elevat acausa del gasos que s’alliberen en lacombustió, principalment diòxid de carboni.

Possibilitats d’aprofitament moltdiversesEn general, quan es parla de biomassa s’estàfent referència al conjunt de la matèria orgàni-ca renovable d’origen vegetal, animal o proce-dent de la seva transformació. El concepte debiomassa energètica inclou els materials d’ori-gen biològic que no s’utilitzen amb finalitatsalimentàries o industrials. Per tant, les possi-bilitats d’aprofitar la biomassa com a font d’e-nergia són molt diverses, i té l’avantatge afe-git que la combustió no contribueix aaugmentar l’efecte hivernacle perquè el ba-lanç d’emissions de diòxid de carboni a l’at-mosfera és neutre, mentre s’adeqüi el seu ni-vell de consum al ritme de creixement.

Segons l’origen, la biomassa es pot classificaren tres grans grups: el de les restes agrícoles,ramaderes o forestals; el dels cultius energè-tics, i l’associat al procés de consum humà fi-nal. El primer inclou totes les restes pròpiesde l’activitat d’aquests tres sectors primariscom ara la llenya, les branques i els matolls,els purins i altres efluents agropecuaris, lesrestes vegetals dels conreus convencionals iels residus de les indústries agrícoles i agroa-limentàries. Per altra banda, els conreusenergètics fan referència als cultius que esconreen amb l’objectiu concret i únic d’obte-nir-ne un rendiment energètic, ja sigui en for-ma de biomassa sòlida –conreus productorsde biomassa lignocel·lulòsica- o de biocarbu-rants o combustibles líquids –conreus d’olea-ginoses o cereals per produir etanol. En

aquest sentit, és una alternativa per al sectoragrícola.

Finalment, el tercer grup inclou la fraccióorgànica dels residus sòlids urbans i els fangsd’estacions depuradores d’aigües residuals –apartir dels quals es pot obtenir biogàs-, i elsolis vegetals que es fan servir per fregir ali-ments, que es poden reciclar i fer servir coma matèria primera per produir també biocom-bustibles. Des d’un punt de vista ambiental,naturalment, la millor estratègia i eliminaciód’aquest tipus de residus consisteix a combi-nar processos de recollida selectiva amb reci-clatge i compostatge –producció de l’anome-nat compost, un tipus concret d’adob-, si béaquestes pràctiques encara no s’han estèsprou. Per tant, la valorització energètica ésuna opció de tractament finalista per a lesfraccions que, tot i haver afavorit la recupera-ció i el reciclatge, encara resten a la brossa.

Sistemes termoquímics, fisicoquímics ibioquímicsA grans trets, els sistemes de valoritzacióenergètica es divideixen en termoquímics ibioquímics. Els principals processos termo-químics es poden agrupar en les tecnologiesde combustió o incineració, una oxidació totaldels residus; la piròlisi, la descomposició percalor d’una substància orgànica en el buit o en

JUNY 2003 EFICIÈNCIA ENERGÈTICA NÚM. 163Dossier

3

LA MATÈRIA ORGÀNICA COM A FONT D’ENERGIA RENOVABLE

L’energia de la biomassa

La biomassa continua tenint unpaper destacat com a fontenergètica en nombrosesactivitats industrials idomèstiques que necessitenelectricitat, calor o força motriu.L’àmplia varietat de productessòlids, líquids o gasosos que espoden obtenir a partir de latransformació de la biomassa, ique es poden utilitzar enaplicacions energètiques bendiferenciades, fa que els recursosorgànics siguin una de les fontsd’energia renovables amb mésfutur en el conjunt de la UnióEuropea.A Catalunya, la biomassa tambéés la font renovable que presentauna potencialitat de creixementmés elevada, ja que ha esdevingutfactible introduir-hi uns usos quefins ara no s’havien explotat, comara els biocarburants i el biogàs.

(Passa a la pàg. següent)

La transformació de la biomassapermet obtenir unaàmplia varietat deproductesaprofitables des delpunt de vistaenergètic.

presència d’una atmosfera amb absència d’a-gents oxidants, i la gasificació, un procedi-ment semblant a la piròlisi però que es duu aterme en presència d’una quantitat controladad’agents oxidants. La piròlisi i la gasificaciósón alternatives interessants per tractar certstipus de residus, tenen un impacte ambientalmolt reduït i permeten valorar els residus i ob-tenir productes combustibles o matèries pri-meres que poden utilitzar alguns sectors in-dustrials. Aquestes dues tecnologies ja escomencen a comercialitzar, fet que n’ha d’afa-vorir la utilització a les empreses.

L’altre grup de processos de transformació dela biomassa correspon al dels bioquímics, ésa dir, aquells en què la matèria orgànica és eli-minada per una descomposició bacteriana. Ladigestió anaeròbia o fermentació metànica ésun procés biològic que consisteix a degradarels compostos orgànics, en absència d’oxi-gen, en diversos productes gasosos, cone-guts com a biogàs, constituït principalment

per metà, que dóna el valor energètic aaquest gas (aproximadament, 1 m3 de biogàs,amb un 60% de metà, té un poder caloríficd’unes 5.500 kcal). Per exemple, la descom-posició de la matèria orgànica procedent de larecollida selectiva de la brossa urbana, delsllots de les depuradores o dels residus agríco-les i ramaders es porta terme en digestors es-pecials que controlen els principals paràme-tres de la fermentació. Des de fa uns anys, elprocés de descomposició que té lloc en elsabocadors controlats també s’està aprofitantper obtenir biogàs, alhora que s’eviten lesemissions, les olors i el risc d’incendi.

El tercer grup correspon a la conversió físico-química de la matèria orgànica per obtenir bio-carburants. Així, els cultius energètics poden

anar orientats a obtenir, d’una banda, biocom-bustibles sòlids, fonamentalment del tipus lig-nocel·lulòsic, per a calefacció domèstica, pera usos industrials o per obtenir electricitat; i,de l’altra, a obtenir biocarburants líquids: elsetanols i el biodièsel. Els etanols s’obtenenper un procés de fermentació i destil·lació, iles característiques fisicoquímiques que pre-senten els fan aptes per ser utilitzats en mo-tors convencionals de cicle Otto, directamento transformats en ETBE i usats com a additiurenovable. El biodièsel s’obté mitjançant unprocés de transesterificació que transformaels olis vegetals –crus o usats- en un èstermetílic que té unes propietats molt semblantsa les del gasoil.

En general, es pot dir que la utilització energè-tica de la biomassa presenta alguns inconve-nients amb relació als combustibles fòssils, jaque té una menor densitat energètica, els sis-temes de recollida i distribució encara no es-tan prou desenvolupats i el rendiment d’algu-nes tecnologies són lleugerament inferiors alde les que usen productes d’origen fòssil.Això no obstant, els avenços tecnològics delsdarrers anys i els avantatges ambientals asso-ciats a la utilització de la biomassa fan confiarque s’aprofiti aquest recurs renovable en de-triment dels derivats del petroli.

Més esforços en la producció de biogàsi biocarburantsTot i que, com s’ha dit, la biomassa ha reduïtel paper que tenia com a font d’energia als

països desenvolupats, a la Unió Europea re-presenta actualment més d’un 2% del balançgeneral. La major part de la producció d’ener-gia correspon als residus de fusta, amb uns20 milions de tep anuals, mentre que el trac-tament dels residus sòlids urbans només con-tribueix en uns 4 milions de tep, un 10% del’aportació total de la biomassa. Amb la situa-ció actual, el potencial de la biomassa valora-ble energèticament s’estima en uns 70 mi-lions de tep anuals, per bé que la xifra podriaarribar a 135 milions.

França és el país que presenta un consummés elevat de biomassa, ja que supera els 9milions de tep anuals, la qual cosa representael 20% del consum total de la UE. A continua-ció, se situen Suècia, Finlàndia, Espanya, Itàliai Alemanya, amb un consum significatiu que,en alguns casos, supera els 5 milions. Espan-ya ocupa el cinquè lloc, amb 2,5 milions detep anuals, malgrat que alguns estudis apun-ten que els recursos aprofitables podrien su-perar els 10 milions. En general, el sectordomèstic és el que té un major consum debiomassa. S’hi utilitza principalment en llarsde foc i petites calderes o a través de siste-mes de calefacció centralitzats. Tanmateix, enels darrers anys, alguns sectors industrialshan augmentat el consum de biomassa com afont d’energia perquè ha millorat l’eficiènciade les tecnologies d’aprofitament d’aquest re-curs energètic renovable.

Ara bé, un dels àmbits en què s’estan inver-tint més esforços és el de la producció debiogàs i de biocarburants. En el cas delbiogàs, la millora de la recollida selectiva de la


4

(Ve de la pàg. anterior)

L’ENERGIA QUE TAMBÉ VE DEL SOL

L’energia que s’obté de la biomassa no és altra cosaque llum solar concentrada en forma de teixitvegetal. Per mitjà del procés de fotosíntesi, lesplantes transformen el diòxid de carboni de l’aire il’aigua del sòl en compostos complexos de carbonii alliberen oxigen a l’atmosfera. Gràcies a aquestprocés de conversió, l’energia del Sol es transformaen energia química que, per mitjà de la xarxatròfica, arriba a tots els estadis del regne animal.En certa mesura, doncs, la biomassa és unacumulador d’energia solar.Per terme mitjà, un quilogram de biomassa permetobtenir entre 3.000 i 3.500 kcal, ja que elcontingut energètic final depèn de factors com laquantitat d’humitat de la matèria orgànica o delsresidus no orgànics presents. Tanmateix, aquestaquantitat d’energia pot arribar a 10.000 kcal/kgper als combustibles líquids que provenen deconreus energètics, és a dir, pràcticament el mateixrendiment que un litre de gasolina. En el cas delsresidus urbans, el poder calorífic oscil·la entre les2.000 i les 2.500 kcal/kg.

Potencial total de la biomassa a Catalunya

Àmbit Potencial Potencial Potencial autòctonja realitzat (kTEP) addicional (kTEP) l’any 2010 (kTEP)

Biomassa forestal 77,6 175,0 252,6Biomassa agrícola 29,6 44,0 73,6Residus ramaders - 143,7 143,7RSU-incineració 108,3 - 108,3Altres residus-biogàs 6,8 87,0 93,8Biocombustibles - 258,8 258,8Total 222,3 708,5 930,8

Per mitjà de lafotosíntesi, lavegetació fixaanualment l’energiaequivalent a deuvegades el consummundial d’energia.


5

Objectius sectorials del Pla de l’energia

Font d’energia renovable Situació any 2010 Increment 2002-2010

Biomassa forestal i agrícola 226,8 kTEP de consum total 119,6 kTEP de consum total

RSU 40,1 MW instal·lats 0 MW instal·lats

120,3 MW instal·lats: 113,2 MW instal·lats:• 33,4 MW en plantes de metanització • 30,4 MW en plantes de metanització

de residus sòlids ubrbans de residus sòlids ubrbans(abocadors, ecoparcs) (abocadors, ecoparcs)

Biogàs • 10,2 MW en plantes de metanització • 8,1 MW en plantes de metanitzacióa EDAR a EDAR

• 62 MW en plantes de tractament • 60 MW en plantes de tractament de purins centralitzades de purins centralitzades

• 14,7MW en plantes de tractament • 14,7MW en plantes de tractamentde purins individuals de purins individuals

6,2% del consum de carburants 6,2% del consum de carburantsamb biocombustibles amb biocombustibles

Biocombustibles en el sector de transport per carretera: en el sector de transport per carretera:• 1,7% d’ETBE a la gasolina • 1,7% d’ETBE a la gasolina• 8% de biodièsel al gasoil • 8% de biodièsel al gasoil

EL POTENCIAL DE LA BIOMASSA A CATALUNYA: PROPOSTES D’ACTUACIONS

El Pla de l’energia a Catalunya en l’horitzó de l’any2010 recull un conjunt de propostes per fomentarla utilització eficient de la biomassa. Les mesuresd’actuació pretenen no distorsionar els mercatsactuals dels materials que es poden aprofitarenergèticament, però els nous usos d’aquestsrecursos que actualment no s’aprofiten prou ol’aparició d’alternatives als circuits comercialsactuals els poden afectar. En la definició de lesaccions s’han considerat les alternatives que, apriori, provoquen uns efectes que aquests mercatspoden assimilar millor.

Biomassa forestal i agrícola:• Fomentar el cooperativisme forestal• Introduir la maquinària en les explotacions

agrícoles• Donar suport a la construcció de plantes de

generació elèctrica• Mantenir les primes a la generació d’electricitat• Dur a terme operacions de demostració de

gasificació• Garantir la qualitat i la quantitat del

subministrament

Biogàs:• Digestió anaeròbia a totes les plantes de

tractament de purins• Generació de biogàs en les depuradores d’aigües

residuals• Aprofitar el biogàs dels abocadors• Augmentar la generació elèctrica amb biogàs• Fomentar la codigestió

Biocombustibles:• Construir plantes de fabricació de biodièsel• Ampliar i fixar els beneficis fiscals• Fomentar els cultius energètics• Definir les especificacions tècniques del biodièsel• Fomentar-ne l’ús en els transports públics

matèria orgànica i l’aprofitament del gas delsabocadors han convertit aquesta font d’ener-gia en una alternativa per a uns usos molt de-terminats, si bé en alguns països s’ha arribata injectar a la xarxa, atès que té unes caracte-rístiques semblants a les del gas natural. Pelque fa als biocarburants, són nombroses lesexperiències que s’han realitzat amb diversostipus de biocarburants, purs o barrejats ambaltres combustibles. Alemanya, França, Bèlgi-ca, Àustria, Dinamarca, Itàlia o també Catalun-ya són alguns dels països on es produeixen idistribueixen biocombustibles per utilitzar-losen el sector del transport.

Potencial energètic endogen moltimportantSegons el Pla de l’energia a Catalunya en l’ho-ritzó de l’any 2010, per avaluar el potencialenergètic total de la biomassa, cal tenir encompte els usos actuals d’aquests recursos,perquè l’aprofitament energètic no serà priori-tari davant d’altres usos. Els aspectes que po-den limitar la consideració d’algun residu coma potencial energètic són les especificacionstècniques poc atractives, que limiten la viabili-tat econòmica o tècnica de l’aprofitament delresidu, la dispersió geogràfica i l’estacionalitat.

El potencial energètic endogen més importantcorrespon a la biomassa forestal, a la qual calafegir les restes agrícoles i la fusta en roll.Atès el creixement de les masses forestalscatalanes, el grau d’explotació actual deixa dis-ponible un superàvit generalitzat de fusta quees pot aprofitar d’una manera sostenible en elconjunt dels boscos. L’aprofitament d’aquestvolum de biomassa es podria fer per mitjà deminicentrals elèctriques d’una potència míni-ma de 5 MW, promovent la introducció d’ins-tal·lacions de generació a partir de la combus-tió de biomassa forestal i agrícola o substituintcombustibles fòssils, especialment gas natu-ral, en centrals de cogeneració actualment enfuncionament per mitjà de la incorporació dela gasificació de biomassa llenyosa. El poten-cial total de la biomassa forestal a Catalunyaes pot considerar que és d’uns 253 ktep, men-tre que el potencial de la biomassa agrícolallenyosa seria d’uns 48 ktep.

Pel que fa al potencial dels residus de la in-dústria agroalimentària, l’avaluació es basa enl’anàlisi de les declaracions de residus de lesempreses d’aquest sector i s’avalua en uns26 ktep anuals, bé sigui com a aprofitamentenergètic individual o bé plantejat amb algunaltre residu. Quant als residus ramaders, ac-tualment tenen dues destinacions principals:l’adob dels conreus i el tractament en centresde recollida i processat. El potencial a consi-derar només comptabilitza els excedents queels sòls ja no poden absorbir com a adobs, ique s’avalua en unes 148 ktep anuals.

En el camp de la producció i l’ús de biocom-bustibles, el Pla té com a objectiu prioritariproduir a Catalunya biodièsel a partir de recur-sos autòctons. L’objectiu de consum s’estimaen prop de 259 ktep, i recull les expectativesempresarials que hi ha a Catalunya sobre laimplantació de fàbriques per produir aquest ti-pus de biocarburants.

En matèria de biogàs, el Pla proposa d’actuaren les tres principals fonts de generació: lafracció orgànica dels residus sòlids urbans, ladepuració biològica d’aigües residuals i la di-gestió anaeròbia de dejeccions ramaderes iresidus orgànics de la indústria agroalimentà-ria. Treballar coordinadament en aquests tres

L’ús de la biomassa deproducció autòctona aCatalunya pot superar les 931 ktep l’any 2010.

àmbits podria arribar a proporcionar, l’any2010, fins a 231 ktep, per bé que el potencialque es considera realitzable és de 186 ktep.

Així doncs, considerant totes les aportacionsanteriorment avaluades, el potencial energèticassociat a l’àmbit de la biomassa de produc-ció autòctona l’any 2010 dóna un valor de 931ktep, un 24% del qual ja està realitzat.


6

LES TECNOLOGIES TERMOQUÍMIQUES DE VALORITZACIÓ ENERGÈTICA DE LA BIOMASSA

Cremar o gasificar? la valorització energètica de labiomassa llenyosa

La combustió directa, lagasificació i la piròlisi són les trestecnologies termoquímiquespotencials per obtenir energiaelèctrica a partir de la conversiótèrmica de la biomassa.L’aplicació de cadascunad’aquestes tecnologies depèn deles característiques del residu atractar.Tanmateix, actualment lacombustió directa i la gasificaciósón les dues opcions que hanesdevingut interessants des d’unpunt de vista comercial pervarloritzar energèticament labiomassa, ja que la piròlisi encarano s’ha desenvolupat prou.

T ècnicament, l’aprofitament de labiomassa llenyosa amb finalitatsenergètiques depèn de les ca-racterístiques del recurs a trac-tar. Les propietats físiques i tèr-

miques de la biomassa -poder calorífic delresidu, estat físic, mida, composició química,densitat, contingut en matèria volàtil, humitat,etc.- són els factors que determinen les con-dicions del sistema en què s’ha de fer el trac-tament tèrmic –temperatura, concentraciód’oxigen, pressió, etc.- i, per tant, la tecnolo-gia termoquímica a utilitzar. Actualment, exis-teixen tres opcions tecnològiques viables desdel punt de vista tècnic: combustió directa,gasificació i piròlisi, si bé la tercera no és pro-bable que s’arribi a comercialitzar en un futurimmediat.

La fiabilitat de la maduresa

La combustió directa consisteix a provocaruna oxidació completa i controlada de la bio-massa que produeix diòxid de carboni, aigua,cendres i energia en forma de calor. La com-bustió ha estat la forma més tradicional d'a-profitar la biomassa seca mitjançant la cremade llenya, palla o altres formes de brossa agrí-

cola o forestal. Actualment, els materials quees fan servir més són la fusta (serradura, es-corça, triturats, etc.) i la clofolla de granes iproductes de conreu especialment destinatsa aprofitar-los. A l’hora de portar a termeaquest aprofitament energètic, si el materialno és prou sec, necessita un procés previd'assecat i, segons l'aplicació, un procés detrinxament i compressió per reduir-ne el vo-lum.

En el procés de combustió directa, la matèriaorgànica es crema en un forn o caldera on lacalor que s’obté es fa servir per produir vapor.Aquest vapor es pot destinar a produir aigua oaire calent per a usos industrials, o electricitatper mitjà d’una turbina de vapor. El poder ca-lorífic inferior dels residus (PCI) és el factorclau a tenir en compte en la selecció i capaci-tat del forn, malgrat que certes variacions delPCI es poden compensar regulant la càrregad’alimentació del forn.

Els tipus de forns que s’utilitzen per a lacombustió depenen del cabal i del tipus decombustible. Consisteixen bàsicament enforns de graella fixa; forns de graella mòbil,que tenen un major control de cada fase icabals més elevats. Cal destacar el desen-volupament de tecnologies de llit fluïditzat,que fan circular l’aire de combustió a unavelocitat suficient per permetre la suspen-sió de les partícules que es cremaran en elmateix corrent d’aire de combustió acom-panyades de vegades per partícules inertsque fan de llit fluïditzat. Els processos decombustió permeten assolir rendimentsenergètics que oscil·len entre el 70% i el95%, segons si s’afegeixen recuperadorsde calor o no, i actualment s’apliquen en di-versos sectors industrials –com els del pa-per o els derivats de la fusta, per exemple- ien la incineració de residus sòlids urbans.

Alternativa plenament comercial

D’altra banda, la gasificació consisteix a feruna combustió incompleta –en condicions dedefecte d’oxigen- que produeix monòxid decarboni, diòxid de carboni, hidrogen i altres hi-drocarburs gasosos en proporcions que depe-nen de les característiques físicoquímiquesde la biomassa i de les condicions del procés.L’agent oxidant o gasificant pot ser l’aire, l’ai-re enriquit amb oxigen, l’oxigen pur, el vapord’aigua o d’altres, de manera que s’obtenenbarreges diferents de gasos que poden tenirutilitats diferents.

El producte principal és el gas de síntesi (syn-gas), que es pot fer servir amb finalitatsenergètiques mitjançant una cambra de com-bustió, o a través de motors alternatius o tur-bines. El gas combustible obtingut es pot uti-litzar directament o mesclat amb altrescombustibles compatibles. Com que el pro-cés de gasificació produeix quitrans com a co-productes, i el gas té quantitats variables departícules en suspensió i de contaminants,abans d’alimentar el motor o la turbina cal fer-ne un tractament de depuració en fred (ren-tat) o en calent (filtres ceràmics, més crackingde quitrans).

Generalment, el gasificador consisteix en unllit mòbil o en un llit fluïditzat, atmosfèric opressuritzat. El que diferencia un gasificadord’un altre acostuma a ser el perfil de tempera-tura a l’interior i la velocitat de transferènciade calor cap a les partícules sòlides. Els princi-pals avantatges del procés són la flexibilitat al’hora de valoritzar el residu, ja que l’energiaque conté es pot aprofitar en forma de calor oelectricitat, o com a gas de síntesi per obtenirproductes químics; l’elevat rendiment elèc-

L’aprofitament energèticde la biomassa es pot ferper mitjà de processostermoquímics com lacombustió directa o lagasificació.


7

Combustió i turbina de vapor Gasificació i motors alternatius

Rendiment elèctric: 13%Rendiment tèrmic màxim: 67%

Rendiment energètic: 80%

Rendiment elèctric: 30%Rendiment tèrmic màxim: 42%

Rendiment energètic: 72%

La tecnologia de lagasificació ha esdevingutuna alternativa comercialper a la valoritzacióenergètica de la biomassa.

Pèrdues Pèrdues

VaporElectricitat

ElectricitatAigua calenta90ºC Aigua

calenta90ºC

20%

17% 14%

30%

28%

63%

28%

tric, i el menor impacte ambiental per compa-ració a altres tecnologies. En aquest sentit, laprincipal virtut respecte a la combustió és quela quantitat de gasos que es generen és moltmés petita –al voltant d’un 25%-, raó per laqual la depuració és més fàcil i econòmica. Amés, es tracta d’una opció plenament comer-cial perquè els costos d’inversió han esdevin-gut progressivament inferiors, fins equipararels de l’opció de la combustió.

ATLES FORESTAL DE CATALUNYA

Espècies forestals(més significatives)

Pi blancCastanyers i alzines

Pi roigRouresSurera

EucaliptusArbres de ribera

LA PRODUCCIÓ DE BIOMASSA LLENYOSA A CATALUNYAElaborat amb la col·laboració de Teresa Cervera (cap de l’Àrea Tècnica del Centre de la Propietat Forestal).

A Catalunya, la biomassa arbòria aèria s’avalua en prop de 70 milions de tones (pes sec), amb una mitjanade 61,4 tones per hectàrea i una taxa de creixement de 2,26 tones per hectàrea i any. Quant a la biomassaarbustiva, la quantitat total és d’uns 6 milions de tones, amb una mitjana de 5,26 tones per hectàrea.

Tenint en compte els actuals aprofitaments forestals d’aquesta biomassa –fusta per a trituració, serra,llenya, etc.-, que l’any 2001 van ser de prop de mig milió de metres cúbics de fusta de coníferes iplanifolis (faig, castanyer, alzina, roure...) i 133.000 tones de llenya, la biomassa que es destinaria a usosenergètics seria d’unes 90.000 tones anuals (pes sec), en la línia de la mitjana dels darrers anys. Aquestesdades s’han obtingut considerant la biomassa aèria acumulada en les diferents regions forestals en què esdivideix el territori i les àrees de major recobriment i creixement, així com el seu destí. També s’ha atès alssistemes de gestió i tractament silvícoles actuals per proveir la indústria de serra i trituració.

Ara bé, segons els estudis elaborats pel Centre de la Propietat Forestal de la Generalitat de Catalunya, ambles restes procedents de les tallades anuals -principalment capçades i peus menors-, no es garanteix laproducció de biomassa per energia de forma continuada, tenint en compte la demanda prevista de lesplantes de generació projectades. Per aquest motiu, caldria incrementar la producció a partir dels treballsde millora, estassades i podes; de l'augment de la superfície d'actuació, condicionada per la baixarendibilitat en zones de menor recobriment arbori, forts pendents, dificultat d'accés i alts costosd'extracció, o bé d'un canvi en el tractament actual de les masses forestals per dirigir-les cap a aquestanova destinació energètica.

Comparació del rendiment energètic de la combustió i la gasificació

L a generació creixent de residusde tipus orgànic, procedents prin-cipalment de la brossa domèsti-ca, de les estacions depuradoresd’aigües residuals i de l’activitat

agropecuària, està afavorint el desenvolupa-ment i l’aplicació dels processos bioquímicsper transformar la matèria orgànica en pro-ductes que tinguin un potencial energètic. Und’aquests processos és la digestió anaeròbiao metanització, a partir del qual s’obté un gascombustible que habitualment es coneix coma biogàs.

La digestió anaeròbia té una elevada fiabilitatper tractar diverses categories de residusorgànics, com els agrícoles i ramaders, els in-dustrials d’aquesta mena, els llots de depura-dores i la fracció orgànica dels residus sòlidsurbans. A aquesta llista, s’hi afegeix la matèriaacumulada durant els darrers anys en els abo-cadors, la descomposició natural de la qualtambé genera biogàs que es pot aprofitar.

Tecnologia adaptada a diferents tipusde substratsLes instal·lacions especialment dissenyadesper optimitzar el procés de descomposicióanaeròbia de la matèria orgànica es coneixencom a digestors de metà, plantes de biogàs oreactors anaerobis, que permeten la càrrega idescàrrega contínua dels materials i tenen undispositiu per evacuar el gas produït. Es tractad’un procés molt conegut i desenvolupat, que

presenta una baixa producció de fangs i queha estat aplicat amb èxit a molt països, si béen el cas d’Espanya i Catalunya la implantacióa gran escala encara és una assignatura pen-dent. Actualment les tecnologies i els dis-senys s’adapten a nombrosos tipus de subs-trats, cosa que en facilita el tractament.

Els principals paràmetres que caracteritzen elprocés de digestió són la temperatura, l’alcali-nitat, la demanda química i biològica d’oxigen,la presència de compostos tòxics que inhibei-xen el procés –amoníac lliure, metalls pe-sants, formes no ionitzades d’àcids greixosos,desinfectants, etc.- i l’existència de sòlids i al-tres compostos en els residus -nitrogen, fòs-for, sofre, etc. Aquests paràmetres són elsque determinen la tecnologia que es pot utilit-zar en el procés de digestió anaeròbia.

La digestió anaeròbia consta de quatre fases–hidròlisi, acideogènesi, acetogènesi i meta-nogènesi- durant les quals, i gràcies a la inter-venció de diversos tipus de bacteris, es des-componen les diverses fraccions queconstitueixen la matèria orgànica fins a pro-duir gas metà (CH4) barrejat amb diòxid decarboni (CO2): el biogàs. El temps mitjà depermanència del substrat al digestor depènde la composició del residu orgànic, i pot os-cil·lar entre quinze dies –a règim termòfil: en-tre 45 i 70ºC- i cent dies –a règim psicròfic:entre 10 i 25ºC. L’equilibri del CO2 és fona-mental per mantenir el grau d’alcalinitat o pHdel medi –òptim a l’entorn de 7-, i per aconse-guir l’estabilitat de tot el procés de digestióanaeròbia. La quantitat de gas produït és molt

variable, si bé més del 90% de l’energia dis-ponible per oxidació directa es transforma enmetà, amb un consum de només un 10% del’energia en el creixement bacterià.

Introducció progressiva de la codigestió

Cal afegir que cada residu es pot tractar d’unamanera separada o bé barrejat amb altres ti-pus. És el que es coneix amb el nom de codi-gestió, l’avantatge principal de la qual és lacompensació de les carències de cada undels substrats per separat. La codigestió deresidus orgànics de diferent origen resultauna metodologia d’èxit que contribueix a esta-bilitzar la matèria orgànica, higienitzar el resi-du i reduir les males olors i les emissions deCO2, entre d’altres avantatges.

La metanització de residus orgànics és unatecnologia plenament comercial, per bé queencara es fa servir poc a Catalunya. Entre d’al-tres, és per aquest motiu que el Pla de l’ener-gia a Catalunya en l’horitzó de l’any 2010 pro-posa d’actuar en les tres principals fonts degeneració: la fracció orgànica dels residus sò-lids urbans, la depuració biològica d’aigües re-siduals i la digestió anaeròbia de dejeccionsramaderes i residus orgànics de la indústriaagroalimentària. Treballar coordinadament enaquests tres àmbits podria arribar a proporcio-nar fins a 231.000 tep l’any 2010.

La implantació de sistemes de digestió ana-eròbia a les plantes de tractament de purins,a les estacions depuradores d’aigües resi-duals i als abocadors; la introducció progressi-va de la codigestió; l’augment de la retribucióactual amb nous usos i la continuïtat del siste-ma de primes són les principals accions quecaldria emprendre, segons el Pla de l’energia,amb la finalitat de potenciar la producció i l’a-profitament del biogàs.


8

LA DIGESTIÓ ANAERÒBICA ÉS UN TRACTAMENT BIOQUÍMIC EN ALÇA

El biogàs: un recurs energètic valuós

Entre les diferents alternatives pertransformar la biomassa hi ha elsprocessos bioquímics. Són aquellsen què s’elimina la matèriaorgànica per mitjà d’unadescomposició bacteriana.La digestió anaeròbia ometanització és el procésbioquímic més utilitzat a l’horad’estabilitzar la matèria orgànicai, a més, realitzar un aprofitamentenergètic.

Els digestors de metà oplantes de biogàs són lesinstal·lacions especialmentdissenyades per optimitzarel procés de descomposicióanaeròbia de la matèriaorgànica.

Composició del biogàs

Component %

Metà (CH4) 60 a 80

Diòxid de carboni (CO2) 20 a 40

Hidrogen (H2) 1 a 3

Monòxid de carboni (CO) 0 a 0,1

Oxigen (O2) 0,1 a 1

Nitrogen (N2) 0,5 a 3

Altres gasos (SH2 i NH3) 0,5 a 1

H2O variable


9

TECNOLOGIES PER A LA DIGESTIÓ ANAERÒBIA DEBIOMASSA RESIDUALElaborat amb la col·laboració de Ramon Pons (director de l’Àrea de Tecnologia de sGt).

Un digestor o reactor biològic és un equip de procés en què la matèriaorgànica (mesurada com DQO: demanda química d’oxigen) d’un substrat esconverteix, en absència d’oxigen i per l’acció de microorganismes, en un gasric en metà. El rendiment estequiomètric de la conversió és de 350 Nm3/TmDQO eliminada, o bé 3.500 kWht/Tm DQO (1 Nm3 CH4 ~ 10 kWht).En una instal·lació de digestió anaeròbia és poden distingir quatre parts: laprimera és la dels equips que serveixen per condicionar el substrat, com ara laseparació, la trituració, la maceració i/o la mescla; la segona és el digestorpròpiament dit; la tercera, la constitueixen els equips de condicionament delbiogàs, com ara la desulfuració, l’assecat i/o la compressió, i l’última és la delsequips que fan l’aprofitament energètic del gas produït.Les tecnologies disponibles es poden classificar, segons el continent i lesparticularitats del funcionament, en dos grups principals: un s’anomena demescla completa i l’altre, de retenció de biomassa. A més, als EUAparticularment, sovint es fa servir la tecnologia de flux-pistó (plug-flow) od’alimentació intermitent.El reactor de mescla completa o CSTR (continuosly stirred tank reactor) és elque s’aplica més a Europa. Per exemple, s’utilitza majoritàriament aAnglaterra, Dinamarca o Alemanya, que són els països on la digestió s’hadesenvolupat més. Permet tractar d’una manera senzilla els residusagroramaders, els llots de depuradora i la fracció orgànica dels residus sòlids

Digestor secundarien una depuradorad’aigües residuals


Tipus de digestors anaerobis

• D’alimentació intermitent o flux-pistó (plug-flow).• De mescla completa (continuously stirred tank reactor, CSRT):

- Amb agitació mecànica.- Amb agitació pneumàtica pel biogàs.

• De retenció de biomassa:- Amb immobilització de biomassa:

• Llit estacionari (upflow filter process, UAFP).• Llit fluïditzat (fluidized bed reactor, AFBR).

- Amb agregació de biomassa:• Upflow sludge blanket, UASB.

urbans, així com també els residus del sector alimentari i d’altres, perquè lainfraestructura que necessita és simplement un dipòsit agitat, mecànicament opneumàticament, pel mateix gas que es produeix, aïllat tèrmicament, tancatamb coberta sòlida o inflable i amb control de la temperatura. L’agitació fa quela concentració de microorganismes a l’afluent digerit sigui la mateixa que laque hi ha a l’interior del reactor.El reactor de retenció es distingeix perquè, per l’acció d’un suport determinat,la concentració de microorganismes a l’afluent és inferior a la que hi ha al’interior del reactor. Es poden esmentar dues variants: la de llit estacionari, enla qual l’element inert on s’adhereixen els microorganismes és un farcimentfix, i la de llit fluïditzat, en la qual l’element inert és manté en suspensió en elmateix substrat per l’efecte de la seva circulació mitjançant un bombeigextern.Complementàriament, i dins d’aquest segon grup de tecnologies, cal indicar lavariant anomenada d’agregació, en la qual també es produeix l’efecte deretenció pel flux imposat al substrat que dóna lloc a una certa estratificació dela concentració de sòlids volàtils en suspensió des del fons fins a la superfíciedel reactor.De fet, la digestió anaeròbia és una tecnologia madura. En els últims deu anys,com que ha crescut l’interès per produir biogàs com a energia renovable, s’hanreprès amb força treballs d’investigació i recerca, com ara l’optimització de lestemperatures d’operació, els temps de residència i el nombre d’etapes queestan més d’acord amb la realitat del procés quimicobiològic (hidròlisi,acidogènesi i metanogènesi), per citar-ne alguns dels que tenen més relleu.Naturalment, amb tot això sempre es pretén augmentar el rendiment en laproducció de biogàs.

1

11

1 1 1

1

1 1

2 2

3

45

Fases de la digestió anaeròbia

Matèria orgànicaProteïnes Glúcids Lípids

Aminoàcids, sucres

Àcid acètic H2, CO2

CH4+CO2

Àcids grassos, alcohols

Productes intermedis:Àcid propiònic

Àcid butíricÀcid valèric...

HIDRÒLISI

ACIDOGÈNESI

ACETOGÈNESI

METANOGÈNESI

1) Bacteris hidrolítics-acidogènics

2) Bacteris acetogènics3) Bacterishemoacetogènics

4) Bacteris metanigènicshidrogenòfils5) Bacteris metanogènicsacetoclàstics


L’ÚS DEL BIOGÀS AL TRANSPORT

Elaborat amb la col·laboració de Francesc González (TransportsMetropolitans de Barcelona, TMB).

El gas s’ha utilitzat com a combustible perpropulsar vehicles de motor pràcticament des deldesenvolupament dels motors de gasolina (cicleOtto). Inicialment es feien servir gasos procedentsdel carbó generats en gasògens. Les successivescrisis del petroli dels anys setanta van estimular lautilització del gas, en aquest cas en forma de gasnatural i de gas liquat del petroli (GLP).Actualment, milers de vehicles funcionen amb gasnatural en països com els Estats Units, l’Argentinao Rússia, entre d’altres, mentre que a Europa lautilització de gas natural es concentra als serveisurbans -flotes d’autobusos i camionsd’escombraries, per exemple-, ja que comportenuna reducció significativa d’emissionscontaminants amb relació als vehicles alimentatsamb gasoil -fins a un 85% de reducció.Ara bé, la producció creixent de biogàs haprovocat que aquest combustible esdevingui unanova alternativa energètica per al transport, si bé laseva utilització la determinen els requerimentslegals que imposa la directiva europea de gasos pera vehicles. Els requisits que fixa la normativacomunitària són els següents:- Incrementar la concentració del gas peraugmentar-ne el percentatge de metà.- Purificar el biogàs per eliminar-ne el sofre.

Requeriments de la Directiva europea de gasos per a vehicles

Component Gasos naturals Biogàs

C20 C23 C25

Metà (%) 87 92,5 86 50-60

Età (%) 13 - - -

Nitrogen (%) - 7,5 14 <5

Poder calorífic (MJ/Nm3) 39 34 31 20

Sofre màxim (mg/Nm3) 10 10 10 >1.000

Condicions tècniques per injectarel biogàs a la xarxa de gas natural

W = 45,7-54,7 MJ/m3 a 1.013 mbar i 15ºC o

48,2-57,7 MJ/m3 a 1.013 mbar i 0ºC.

PCS = 39,94 i 46,1 MJ/m3 a 1.013 mbar i 0ºC

Pressió relativa = 18 i 22 mbar

Proporció CH4 = 60-90%

Densitat relativa = 0,55-0,7

Olor de gas

Estar exempt d’humitat

A Barcelona ja circulen autobusos impulsats amb gas natural. En el futur ho podrien fer també amb biogàs


- Facilitar la logística de distribució del biogàs: permitjà de la xarxa de gas natural, des de les cotxeresde camions o des dels mateixos llocs de producciódel gas.En aquest sentit, doncs, tot i que les proves ques’han dut a terme en algunes ciutats europeesdemostren la viabilitat de l’aprofitament optimitzatdel biogàs en el sector del transport –l’experiènciade l’abocador de Malagrotta a Roma n’és unexemple-, actualment, les característiquesdemanades als gasos per utilitzar-los en vehicles i,sobretot, la inexistència d’una logística dedistribució adequada, dificulten l’ús generalitzatdel biogàs, excepte en el cas dels mateixos vehiclesde servei dels abocadors o dels que tenen alsindrets on es genera el gas.

LA INJECCIÓ DEL BIOGÀS A LA XARXA: POSSIBILITATS LEGALS

Elaborat amb la col·laboració de Jaume Farré (cap del Servei d‘Hidrocarburs de la Direcció General d’Energia i Mines).

El biogàs és un combustible gasós que s’obté del procés de digestió anaeròbia de subproductes orgànics.D’acord amb la classificació del Reglament general del servei públic de gasos combustibles aprovat pelDecret del Ministeri d’Indústria 2913/1973, el biogàs pertany a l’anomenada primera família, juntamentamb el gas manufacturat, el gas de coqueria i el gas de baix índex de Wobbe. Aquest índex relaciona elpoder calorífic superior del gas i l’arrel quadrada de la seva densitat relativa, que en el cas de la primerafamília comprèn els gasos que oscil·len entre 5.700 i 7.500 kcal/m3. En el cas del biogàs, aquest paràmetreté un valor aproximat de 6.500.El biogàs pertany a una família diferent de la del gas natural –segona família; 9.680-13.850 kcal/m3-, perla qual cosa no són intercanviables directament. Així, per poder injectar el biogàs a la xarxa caldriaconvertir-lo en un gas que compleixi els requeriments de qualitat fitxats per al gas natural. Això es podriaaconseguir barrejant el biogàs amb el gas natural en proporcions adequades per obtenir una mescla quesigui intercanviable. Fins i tot es podria arribar a transformar el biogàs en gas natural si se’n separés elCO2 i s’afavorís el procés d’intercanviabilitat, eliminant les partícules l’SH2 i l’NH3.Pel que fa als condicionants legals, la Llei d’hidrocarburs només inclou, en la disposició addicional 16, uncapítol sobre biocombustibles, però solament pel que fa referència a la manera d’utilitzar-los com acarburants. En cap capítol, però, no es fa una referència explícita al concepte biogàs, de manera quetampoc no en preveu la possible injecció a la xarxa. Això no obstant, la situació actual demana eldesplegament d’un marc legal idoni per comercialitzar aquest recurs energètic.Per aquest motiu, l’any 2001, la Generalitat de Catalunya va presentar una proposta d’esmena alreglament regulador de l’estocatge, regasificació, transport, distribució i comercialització del gas natural.L’objectiu era incloure dins d’aquest marc legal un capítol referit al biogàs que hauria de millorar lescondicions per comercialitzar-lo i, de retruc, permetre la creació del Règim Especial de Comercialitzaciód’Hidrocarburs Gasosos d’Origen Renovable (RECHGOR). Tanmateix, aquesta proposta no ha estatincorporada a la normativa aprovada recentment.Ara bé, en cas que es complissin els condicionants tècnics per poder injectar el biogàs a la xarxa de gasnatural, un cop assegurada la qualitat del gas, es podria transportar i distribuir d’acord amb el Reial decret949/2001, que regula el procediment de sol·licitud d’accés a aquestes instal·lacions. Cal tenir en compte,però, que el sistema econòmic integrat del sector del gas natural el defineix el Reial decret 34/2001, en elqual s’estableixen els cànons i peatges a pagar. En el cas del biogàs, s’hauria d’abonar un peatge detransport i distribució i un cànon d’emmagatzematge subterrani.

10


11

L’APROFITAMENT ENERGÈTIC DEL BIOGÀS DELS ABOCADORS

La desgasificació dels dipòsitscontrolatsElaborat amb la col·laboració de Josep Simó (director de l’Àrea Municipal de la Junta de Residus, de la Generalitat de Catalunya) i Manuel Barrau (Barrau Enginyers Consultors, SL)

L’elevada concentració de matèriaorgànica procedent dels residussòlids urbans en els dipòsitscontrolats fa que aquestesinfraestructures siguin unsimportants centres de produccióde biogàs generat a partir de lafermentació de la biomassa. Les possibilitats energètiquesd’aquest recurs n’estan impulsantla utilització, de moment, per al’autoconsum dels dipòsits mésgrans. Per als dipòsits petitss’instal·len sistemes de captacióde combustió controlada.

E ls abocadors controlats han es-tat tradicionalment les infraes-tructures ambientals on s’handipositat els residus sòlids ur-bans, altament rics en matèria

orgànica. Si bé l’objectiu dels programes degestió de residus que ha aprovat l’Administra-ció és fomentar el reciclatge i la valoritzaciódels residus a fi de recuperar recursos queencara són útils, la biomassa acumulada du-rant els darrers decennis fa que la seva fer-mentació produeixi gran quantitat de biogàs.

Si, fins fa pocs anys, aquest gas simplement eraevacuat a l’atmosfera a través de conduccionsque drenaven les diferents capes de residus a fid’evitar-ne la concentració i la inflamació, laconstatació científica de les conseqüències delmetà –el principal component del biogàs- en l’e-fecte hivernacle ha portat a instal·lar torxes perfer-ne la combustió controlada. Cal tenir encompte que el metà té un potencial d’impactesobre l’escalfament global de l’atmosfera queés vint vegades superior al CO2.

Avançar d’acord a la normativacomunitàriaLa Comissió Europea, per mitjà de la directiva1991/31, de 26 d’abril, aplicada a l’Estat espan-yol per mitjà del Decret 1481/2001, obliga preci-sament a cremar aquest gas o, si és possible, aaprofitar-lo com a font d’energia per minimitzar

els efectes ambientals. En aquest sentit, en elcas dels dipòsits controlats de Catalunya, l’ob-jectiu és avançar en la línia del que apunta lanormativa comunitària i proveir tots els aboca-dors de sistemes d’extracció de gasos, tot fo-mentant l’aprofitament energètic per a l’auto-consum en els casos en què sigui factible. Espreveu, doncs, instal·lar xarxes de xemeneiesper recollir i evacuar els gasos de fermentació,fins i tot més enllà de la vida útil dels dipòsits,atès que la producció de biogàs continua finsque ha fermentat tota la matèria orgànica.

Actualment, els dipòsits controlats que hi ha aCatalunya -cinc de titularitat privada i una tren-tena de titularitat pública- ja disposen -o tenenprevist de disposar-ne en un futur proper- detorxes per a la combustió del gas generat. Enel cas concret dels abocadors de Solius, al Gi-ronès; Pedret i Marçà, a l’Alt Empordà, i Valld’en Joan, al Garraf, Coll de Cardús a Hosta-lets de Pierola, Can Mata a Vacarisses, i aSanta Maria de Palautordera, també s’aprofitael biogàs des del punt de vista energètic mit-jançant sistemes de captació i conducció. Laseva combustió en motors alternatius permetproduir l’energia elèctrica que cobreix unapart del consum de les instal·lacions d’elimi-nació dels residus.

Rendibilitat en funció de l’entrada deresidusCom a dada orientativa per determinar el po-tencial energètic d’un abocador, cal afegir quecada tona de brossa domèstica dipositada ge-nera aproximadament 130 m3 de biogàs en unperíode d’uns 20 anys. Això fa que, des delpunt de vista econòmic, actualment no siguirendible valorar energèticament el biogàs enel cas d’abocadors que tinguin una entrada deresidus inferior a 50.000 tones anuals.

Prenent com a exemple l’abocador de Sòlius,cal dir que el conjunt s’ha dissenyat per unrang de cabal de 85 a 430 m3/h de biogàs,amb un contingut de metà de l’ordre del 40-50%. La potència tèrmica del combustible ésde 4.500 kcal/Nm3, i el motor instal·lat per l’a-profitament energètic té un rendiment mecà-nic de 200 kW, un rendiment elèctric de 190kW i un rendiment tèrmic de 338 kW.

La captació es realitza mitjançant pous exis-tents en les zones 1 i 2 del dipòsit controlat,adequats per la correcta extracció del biogàs.Les proves realitzades indiquen que es neces-siten 14 punts d’extracció pel correcte funcio-nament de la instal·lació, si bé s’ha previst deconstruir nous pous addicionals en cas que si-gui necessari. Els pous exploten preferent-ment les capes de residus més recents (capasuperior), on la qualitat del biogàs és lleugera-ment superior i les previsions de producciómés favorables. Dels 14 pous, 9 es troben enaquestes condicions. La distància entre pousés de 40 m aproximadament i s’han aprofitatels pous ja existents per la evacuació delbiogàs. El gas extret és conduït a través d’unaxarxa de canonades fins a l’àrea industrial,que consta de les següents parts: zona depreparació del biogàs, grup de generació elèc-trica, sistema de combustió i grup d’alimenta-ció elèctrica auxiliar.

Quant al grup de generació elèctrica consisteixen un motor d’autogeneració de gas “Otto” dequatre temps refrigerat per aigua, amb turboali-mentació de la mescla de gasos d’escapamenti refrigeració de l’aire d’alimentació. Aquest mo-tor, mitjançant la combustió del biogàs, és ca-paç de generar energia elèctrica. Té una potèn-cia segons ISO 3046 de 200 kW (a 50% deCH4), la pressió de gas mínima és de 50 mbar ila màxima de 100 mbar.


Els abocadors deresidus sòlids urbanssón una fontinesgotable de biogàs


12

ELS ECOPARCS: UNA NOVA FONT DE BIOGÀSElaborat amb la col·laboració de Jordi Renom (gerent de l’AgènciaMetropolitana de Residus, Entitat del Medi Ambient).

L’Ecoparc Barcelona, situat a la Zona Franca, és elprimer complex d’aquestes característiques quefunciona a Catalunya. És el resultat de lacol·laboració entre totes les administracions quetenen competències en matèria de gestió itractament de residus en aquest territori. La funcióde la planta és valoritzar la fracció orgànica il’anomenada resta (residu domèstic que no esrecull selectivament) per mitjà de diversostractaments complementaris com la tria i laseparació de materials recuperables, el compostatgei la metanització. Així doncs, un dels objectius del’Ecoparc de Barcelona és recuperar la matèriaorgànica continguda als residus que hi arriben iaprofitar-la mitjançant el procés de metanització,per produir biogàs.La instal·lació de generació de biogàs de l’EcoparcBarcelona compta amb quatre digestors de 6.700m3 de capacitat on, durant uns vint dies, esfermenta la matèria orgànica a una temperatura de37ºC. A partir d’aquest procés -anomenatbiometanització- s’obté el biogàs, que s’aprofita pergenerar electricitat i calor per mitjà d’una planta decogeneració constituïda per cinc motors que tenenuna potència total de 5 MW.La calor es reutilitza al mateix ecoparc per mantenirestable la temperatura dels digestors. L’electricitat(22 milions de kWh anuals) cobreix l’autoconsumde les instal·lacions (el 40%), mentre que la resta(60%) s’exporta a la xarxa elèctrica i se n’obté unrendiment econòmic, de manera que hi ha unimportant estalvi en el preu de gestió de l’Ecoparc.

LA CAPTACIÓ DE BIOGÀS EN EL DIPÒSIT CONTROLAT DEL GARRAFElaborat amb la col·laboració de Jordi Renom (gerent de l’Agència Metropolitana de Residus, Entitat del Medi Ambient).

El dipòsit controlat de la Vall d’en Joan, al massís del Garraf, va començar a funcionar l’any 1974.D’aleshores ençà, s’hi han dipositat més de 22 milions de tones de residus municipals procedents de l’àreametropolitana de Barcelona.L’any 2001 l’Entitat del Medi Ambient va aprovar el projecte de restauració i desgasificació d’una part deldipòsit, d’acord amb els objectius definits al Programa metropolità de gestió de residus municipals(PMGRM), que té com a prioritat avançar en el reciclatge, la reutilització i la valorització energètica delsresidus com a alternativa a la disposició en abocadors. Amb la desgasificació s’evita en gran part l’emissióa l’atmosfera del metà procedent de la descomposició anaeròbia de la matèria orgànica. S’estima que la contribució del biogàs alliberat en aquest dipòsit a l’efecte hivernacle representaaproximadament el 20% del total de gasos d’efecte hivernacle produïts per tota la ciutat de Barcelona.Quan el dipòsit es clausuri, el procés de descomposició continuarà encara durant uns vint anys, per béque a un ritme decreixent exponencialment. Per aquesta raó, l’Entitat Metropolitana del Medi Ambient hacomençat a aprofitar aquest recurs energètic per produir energia i minimitzar les emissions a l’atmosfera.El sistema de captació del biogàs del dipòsit controlat del Garraf, en funcionament de forma parcial desd’abril de 2003, consisteix en més de cent cinquanta pous de 500 mm de diàmetre i una profunditat de20 m. En conjunt, la xarxa de captació del biogàs consta de més de 10 km de llargada, amb canonades dediferents diàmetres. El biogàs s’utilitza com a combustible en dotze motogeneradors (amb un rendimentdel 37%) que generen una potència elèctrica total de 12.576 kWe. Entre els anys 2003 i 2013 –temps dedurada de la concessió- s’estima que s’aprofitaran energèticament 550 milions de metres cúbics de metàdel biogàs. Això permetrà produir més de 1.100 milions de kWh, energia suficient per satisfer el consumelèctric anual de l’enllumenat públic de la ciutat de Barcelona, i disminuir de manera important l’emissió al’atmosfera de gasos d’efecte hivernacle de l’àrea metropolitana de Barcelona.

1- Superfície del dipòsit controlat.2- Pous de captació de biogàs.3- Col·lectors generals de transport de biogàs

(355 mm de diàmetre).4- Separació del condensat. S’envia a la bassa

de lixiviats per al seu tractament.5- Bufadors per a l’aspiració del biogàs dels pous i la

impulsió cap els motogeneradors (3 bufadors, 3.000m3/h cadascun).

6- Torxa de seguretat, d’alta temperatura (1.000 0C) percremar els excedents del biogàs.

7- Grup de motogeneradors que empren el biogàs com acombustible i generen energia elèctrica (12 grups encontenidor insonoritzat, potència unitària 1.048 kW,generen energia elèctrica a una tensió de 6,3 kV).

8- Transformador elevador de tensió de 6,3 a 66 kV.9- Línia d’evacuació de l’energia elèctrica produïda a

66 kV que substitueix la línia existent a 25 kV.


Torxa de crema de biogàsde l’abocador de Can Mataa l’Anoia

Producció de biogàs i energia elèctrica al dipòsit controlat del Garraf

Nombre de motors

en funcionament

Energia(GWh/any)

Any

14

12

10

8

6

4

2

0

450

400

350

300

250

200

150

100

50

0

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

Nombrede motors

Biogàs captable

Energia elèctricaposada a la xarxa

Any 2003:posada en serveial mes de març

ESQUEMA DEL PROCÉS DE DESGASIFICACIÓ

La torxa de biogàs està destinada a eliminar percombustió el gas excedent extret del dipòsitcontrolat, o tot el biogàs, com a mesura de se-guretat, en el cas de què el motor no estigui enservei. El sistema de combustió estarà sempreen funcionament. Consta de la instal·lació debufador i d’una torxa d’elevada temperatura encontenidor tipus LC1V/HSF 1- 430.

13

JUNY 2003 EFICIÈNCIA ENERGÈTICA NÚM. 163Política energètica

TOTS ELS CIUTADANS JA TENEN ACCÉS AL LLIURE MERCAT

L’aposta pel lliure mercat energètic

Des de l’1 de gener de 2003 totsels consumidors tenen lapossibilitat de comprar l’energia -electricitat i gas natural- en ellliure mercat. La liberalització delmercat energètic ofereix lapossibilitat de triar elsubministrador energètic isol·licitar ofertes a qualsevol deles empreses comercialitzadoresautoritzades per l’Administració.Aquestes són les úniquesempreses que poden fer unaoferta, en què s'inclou el preu perl’energia i altres serveisaddicionals a preus avantatjosos.

E L’any 1998 es va iniciar el pro-cés de liberalització energèticper a les grans i mitjanes em-preses. El procés de liberalitza-ció culmina amb l’aprovació de

la Llei del sector elèctric, al final de l’any 1997(Llei 54/97, de 9 d’octubre), i de la Llei delsector d’hidrocarburs, durant l’any 1998 (Llei34/98, de 7 d’octubre), tot i que la regulaciódels diferents sectors s’havia anat portant aterme des de feia uns anys.

Cinc anys després, el procés culmina ambl’accés de tots els consumidors al lliure mer-cat. Tanmateix, es preveu que la incorporaciódels consumidors al mercat es produeixi d’u-na manera progressiva, atès el desconeixe-ment inicial que la població té dels mecanis-mes que hi operen. En aquest context, elgran nombre d’empreses comercialitzadoresha de contribuir a fer que el mercat evolucionicap a una competència més gran. Cal recor-dar que, pel que fa a la qualitat del subminis-trament, la competència correspon a l’empre-sa distribuïdora, mentre que l'empresacomercialitzadora només s'encarrega de lavenda d'energia. L’any 2001, la Generalitat deCatalunya va aprovar un decret que establiales condicions a seguir per part de les com-panyies distribuïdores sobre la qualitat delsubministrament elèctric i els drets dels con-sumidors.

L'any 2002, el 30% de l’energia elèctrica con-sumida a Catalunya es va comprar en el lliuremercat, mentre que el 70% restant, a tarifaregulada. Durant aquest exercici, cal destacarel progressiu increment de quota de mercat

de les noves empreses comercialitzadores,com ara Gas Natural, Iberdrola i Hidrocantábri-co. Pel que fa al gas natural, tot i que la libera-lització d’aquest sector va ser posterior a ladel sector elèctric, l’any 2002, a Catalunya un47% del gas es va comprar per mitjà del lliuremercat i un 53%, per tarifa.

La Generalitat predica amb l’exemple

La Generalitat també contracta actualment elsseus consums al lliure mercat energètic. En-desa, Factor Energia, Nexus, Iberdrola i GasNatural han estat les empreses contractadesper subministrar l'electricitat als edificis delsdepartaments de la Generalitat i l'Institut Ca-talà de la Salut (ICS) durant l’any 2003. D'altrabanda, Endesa i Gas Natural en són les sub-ministradores de gas. Enguany, la Generalitatha assolit un estalvi d'un 8,60% de la factura-ció total energètica; és a dir, més de2.333.000 €. Un total de 186 punts de con-

sum —43 corresponents als departaments dela Generalitat i 143 a l'ICS— estant comprantal lliure mercat el gas i l'electricitat del 2003,amb una facturació de 8.554.669 €. La com-pra al lliure mercat suposa fer un estalvi demés del 18% sobre el preu de compra d'a-quests subministraments amb tarifa. La restade punts de consum (1.819 punts) continuencomprant amb tarifa i tenen una facturació de16.253.364 €. La Generalitat ha optat pel lliu-re mercat només en els casos en què el preud'oferta és inferior al preu de tarifa —publicatanualment al BOE. L'Institut Català d'Energiaha estat l'organisme encarregat de fer l'anàlisitècnica i econòmica de cadascuna de les ofer-tes presentades a concurs públic.

L’any 2003, el concurs públic per a la compracentralitzada d'energia elèctrica i de gas natu-ral per als departaments de la Generalitat il'ICS inclou un conjunt de 2.005 punts de con-sum. La factura elèctrica i de gas que preveuel concurs per a enguany és de més de 27milions d’euros.

Des de l’1 de gener,tots els ciutadanstenen la possibilitatd’accedir al lliuremercat per contractarels subministradorsenergètics.

SERVEI D’INFORMACIÓ GRATUÏT PER AL CIUTADÀ

El Departament de Treball, Indústria, Comerç i Turisme ha posat en marxa un servei d’informaciópersonalitzat per als consumidors catalans que vulguin comprar al lliure mercat. Mitjançant el telèfond’atenció al ciutadà 012, o la pàgina web de l’ICAEN (www.icaen.net), els consumidors poden disposard’informació personalitzada i d'un manual pràctic sobre les pautes a seguir per comprar al lliure mercatenergètic.Aquests serveis resolen qualsevol qüestió relacionada amb les comercialitzadores existents, els tràmits ques'han de dur a terme per accedir al lliure mercat —canvis de comptador en funció de la tipologia delconsumidor, data de finalització del contracte actual, etc.— o sobre les ofertes que ofereix el mercat encomparació de la tarifa regulada.Els empresaris, per mitjà del Servei d’Introducció al Lliure Mercat, de l'Institut Català d'Energia(www.icaen.net), també poden accedir a diagnòstics personalitzats sobre els estalvis en el consum elèctric,així com a dades comparatives entre els preus de tarifa i els de lliure mercat.

JUNY 2003 EFICIÈNCIA ENERGÈTICA NÚM. 163Entrevista

14

Pregunta. En general, a tots els païsosdesenvolupats, està augmentant la presènciade la biomassa en el ventall de fontsd’energies renovables. Quins són els motiusd’aquest fet?

Resposta. L’evolució cap a esquemessostenibles obliga a adoptar mètodesd’organització i tecnologies que ajudin a tancarels cicles de la matèria, minimitzant els fluxosi reciclant els diferents components delsresidus en els cicles naturals o en els ciclesproductius creats. Els compostos orgànicssintetitzats mitjançant la fotosíntesi, labiomassa primària i tots els seus derivatsposteriors no s’escapen d’aquest procésglobal de millora de l’eficiència, procés en elqual la generació d’energia té un paperimportant com a mètode indirecte d’aprofitarl’energia solar incident sobre superfíciesagrícoles i forestals.

L’elevada eficiència en la producció d’alimentsfa que se’n produeixin excedents, i que esplantegi l’ús d’una part del sòl agrícola per aaltres finalitats, en aquest cas cultius ambfinalitats energètiques. La bona gestió delsboscos també aporta materials que semprehan tingut un ús energètic, als quals cal donarresposta utilitzant les tecnologiesenergètiques més eficients.

Per altra banda, els residus orgànicsbiodegradables són una de les fontsimportants de metà, produït perdescomposició anaeròbia natural, el qual té unefecte que és vint vegades superior al CO2

com a gas d’efecte hivernacle. Un informe dela UE de 1998 estimava que les emissions demetà d’origen antropogènic a l’atmosfera sónd’uns 22 milions de tones a Europa, de lesquals uns 2 milions corresponen a Espanya i,d’aquestes, la meitat són de residus orgànics.Si aquests residus s’utilitzen per a finalitatsenergètiques, es redueix l’emissió de CO2

corresponent a la font fòssil substituïda i esredueix l’efecte hivernacle degut al metàalliberat d’una manera incontrolada. Aquestdoble efecte té importància econòmica per aqualsevol país industrialitzat, i més quan esplantegen mesures que afecten diferentsgoverns per afrontar el canvi climàtic.

P. Des dels punts de vista econòmic iambiental, quines limitacions presenta l’ús dela biomassa com a recurs energètic?

R. Cal notar que, a diferència d’altres fontsrenovables, les actuacions en el camp del’energia de la biomassa intervenen en elsfluxos actuals de la matèria, dels béns i delsresidus, i en els usos de grans extensions deterritori. Per aquest motiu, cal integrarpolítiques en els àmbits agrícola, ramader,forestal, ambiental, energètic i industrial, coma mínim. Crec que la primera gran dificultat estroba en aquesta necessària integració,dificultat que és intrínseca a la complexitatque comporta, independentment de la bonavoluntat i dels esforços que s’hi esmercin.

La segona gran dificultat és ambiental, degudaa la naturalesa dels compostos orgànics com amatèria primera per als processos energèticsque ens ocupen. Aquests compostos gairebémai estan constituïts únicament per carboni,oxigen i hidrogen, que serien els componentsideals des del punt de vista energètic, sinóque estan “contaminats” per altrescompostos, alguns de problemàtics commetalls pesats o derivats del clor, i altres devaluosos com a fertilitzants, com el nitrogen oel fòsfor. Així doncs, cal ser molt curós en latecnologia a adoptar en cada cas i en els usosi tractaments addicionals dels productes delsprocessos energètics, ja siguin els digerits enel procés de producció de biogàs, o els gasos icendres d’un procés de combustió. A latecnologia energètica corresponent, s’hi hand’afegir els mètodes de gestió i de tecnologiaa adoptar per gestionar la matèria primeracom a recurs, i dels productes com a rebuig ocom a nous recursos per a altres processos.

P. Quin paper pot tenir en el panoramaenergètic català dels propers anys com a fontd’energia renovable?

R. Sense comptar la incineració de residusmunicipals, que el Pla de l’energia a Catalunya nopreveu com a activitat que hagi de créixer, sinóque ha de minvar, la biomassa pot representar alvoltant del 50% de l’aportació d’energiarenovable a Catalunya l’any 2010. Es tracta depassar de la presència testimonial que téactualment a fer una aportació molt significativa.

Tot i amb això, em sembla que el pas mésimportant que s’ha de fer durant els propersanys ha de ser introduir nous conceptes quepermetin optimitzar els cicles dels materials imodificar els processos productius, els qualshan de tenir un efecte important sobre laqualitat ambiental del país. Sens dubte ens

Xavier Flotats i Ripoll (Terrassa, 1956) ésdoctor enginyer industrial per l’EscolaTècnica Superior d’Enginyeria Industrial deBarcelona (UPC). En finalitzar la carrera(1981) es va incorporar a l’equipd’enginyers Tecnologies d’AprofitamentSolar (TApS), en què va ser el responsablede fer el projecte, dirigir l’obra i posar enmarxa (1983) la planta de biogàs de Mas ElCros (premi Estalvi d’Energia 2002).

Des de 1993 és professor titular detecnologies del medi ambient delDepartament de Medi Ambient i Ciènciesdel Sòl, de la Universitat de Lleida. El 1995va crear el LEA (Laboratori d’EnginyeriaAmbiental de la UdL), el qual pertany a laXarxa de Centres de Suport a la InnovacióTecnològica des de 1999.

Durant el 2003 el LEA s’ha vinculat alCentre de Recerca UdL-IRTA, i Flotats haestat nomenat cap de l’Àrea d’EnginyeriaAmbiental. Des de 1995, l’activitat del LEAs’ha centrat en la recerca, eldesenvolupament tecnològic il’assessorament a empreses i al’administració sobre la gestió i eltractament de residus orgànics. Destaca lacol·laboració que han donat a lesenginyeries responsables de la plantacentralitzada de tractament de purins deJuneda (TRACJUSA, 2001), la primera queincorpora la producció de biogàs en elprocés.

Dr. Xavier FlotatsDirector del Laboratori d’EnginyeriaAmbientalUniversitat de Lleida

En un entorn europeu que està evolucionant cap a la internalització dels costos ambientals, el que es faci amb la biomassa té molta importància estratègica, i portarà avantatges econòmics i ambientals.

JUNY 2003 EFICIÈNCIA ENERGÈTICA NÚM. 163Entrevista

15

trobarem paradoxes, com voler maximitzar laproducció energètica dels residus mentrepremiem la minimització en la seva producció.Penso que la internalització de costosambientals en l’avaluació dels projectes seràmolt útil com a mètode de mesura de labondat de les actuacions.

P. Segons el Pla de l’energia a Catalunya enl’horitzó de l’any 2010, per avaluar el potencialenergètic total de la biomassa cal tenir encompte els usos actuals d’aquests recursos,perquè l’aprofitament energètic no seràprioritari davant d’altres usos. Quins factorspoden limitar-ne el desenvolupament?

R. Em sembla que és molt raonada la posiciódel Pla pel que fa a no matar tot el que ésgras, o, en aquest cas, a no produir energia detot el que cremi. Estem parlant de recursosque formen part dels cicles dels materials,d’esquemes productius, i, per tant, cal anaramb molta cura amb els usos presents ifuturs, i sobretot amb l’aplicació delsprocessos que modifiquen els cicles de formairreversible. Aquest és el cas de la incineració,que s’hauria de restringir a materials noreciclables ni fàcilment biodegradables, com elCDR (combustible derivat de residus), isempre que hi hagués garanties d’innocuïtatper al medi. També cal tenir en compte que,en un país com el nostre que està sotmès aun perill greu d’erosió i desertificació, és unaobligació mantenir o aportar matèria orgànicaal sòl en unes dosis superiors a les d’un paísnòrdic, de manera que en una situaciód’igualtat en la producció de biomassa, elnostre potencial energètic seria inferior ald’aquest suposat país del nord.

Aquesta visió de conjunt, que a algú li podriasemblar poc ambiciosa o pessimista, pensoque aporta al Pla un toc de realisme que el farealitzable, o, si més no, ho hauria de fer.

P. Els progressos aconseguits en l’àmbit deles tecnologies termoquímiques han fet que lacombustió i la gasificació siguin dues formesd’aprofitament dels recursos orgànicsaltament eficients. Creu que els sectorsindustrials poden veure en aquestestecnologies una opció energètica per a lesactivitats que duen a terme?

R. Tenim un sector industrial que és prou àgilper adoptar totes les tecnologies que lirepresentin un avantatge competitiu. N’esticconvençut. Tanmateix, en aquest cas, estemparlant de processos aplicables a biomassaforestal i agrícola, a CDR o a fangs d’algunesdepuradores, recursos que presenten un graud’oferta i d’accessibilitat molt diferent enfunció de la zona del territori que considerem.Penso que la limitació que caldrà superar és lad’estructurar l’oferta del recurs.

Una altra limitació que s’haurà de vèncer és laimatge poc convincent que els processostermoquímics tenen per a l’opinió pública. I notant per la biomassa forestal o agrícola, que haestat una font energètica ancestral i forma

part de la cultura tecnològica del país, sinó peraltres recursos nous com CDR, fangscontaminats per metalls o altres residusorgànics no reciclables per motius sanitaris,els quals són susceptibles de provocaremissions gasoses indesitjables. L’opció idealés no produir-los, però, si existeixen,l’alternativa a l’aprofitament energètic ésl’abocador. Quina és la millor opció? Haig dedir que no tinc clara la resposta. Aquest és undebat obert i encès, i no s’hauria de defugir.En temes com aquest hi hauria d’haver unacord institucional, de país.

Voldria indicar que penso que, en general,estem mancats d’infraestructures en plantespilot i de demostració de tecnologiesd’aquests tipus. En aquestes plantes,l’empresariat i el públic hi pot comprovar elfuncionament i les prestacions de lestecnologies, s’hi poden fer treballs científicsd’optimització o simplement s’hi duu a termeuna tasca de divulgació com a observatoriimparcial i objectiu.

P. Des de principis d’any, els usuaris hancomençat a tenir accés al biodièsel com acarburant alternatiu al gasoil tradicional. Comvalora la introducció del biodièsel en el mercatdels combustibles per al sector del transport aCatalunya?

R. Actuacions com aquestes ajuden a creardemanda i, per tant, a activar l’oferta. Emcosta avaluar l’efecte que pot tenir a la llargaen la dedicació de superfície agrícoladestinada a produir oleaginoses, però, mentreque fins ara aquest era un tema difícil deplantejar als agricultors perquè el mercat noestava establert, a partir d’aquest moment espoden arribar a activar circuits comercials queencarrilin inversions i permetin introduir elscultius energètics com una alternativaeconòmica a considerar.

A més, la producció de biodièsel a partir d’olisvegetals usats dóna una solució al problemaambiental que suposaven aquests residus.Mentre que, com a residus sense control,presenten un potencial contaminantelevadíssim, com a recurs ben gestionat, sónun potencial de substitució de carburantsfòssils. És un exemple palpable que la gestió ila transformació de residus orgànics enrecursos és una activitat que té una granimportància estratègica en qualsevol país.

P. I pel que fa al biogàs?

R. Penso que queda molt de camí per fer. Elmercat encara no està ben establert, malgratque el procés de producció i aprofitament debiogàs ja s’ha demostrat beneficiós des delpunt de vista ambiental, energètic i com a einade suport a pràctiques de reciclatge deresidus orgànics que continguin nutrients. Caldotar el biogàs del preu adequat per activaraquest mercat i cal un suport polític deciditper superar les barreres actuals, de les qualsconsidero que el cost de connexió a la xarxaelèctrica és una de les més importants.

Per altra banda, poder vendre biogàs depurat ala xarxa de gas natural encara és una barrera,quan seria la solució ideal a molteslocalitzacions on no hi ha un consum energèticimmediat a substituir. Les companyiesenergètiques s’haurien d’adonar que no sónalienes a l’existència d’aquesta mena debarreres, i que la complicitat per superar-lesels donaria beneficis d’imatge, sense crear-losgreus perjudicis econòmics. Sempre éspossible, però, abolir aquesta mena debarreres per decret.

P. Amb relació a les tecnologies per a laproducció i valoració energètica del biogàs,quines millores s’han introduït en els reactorsde digestió anaeròbia?

R. Hi ha dos grans àmbits d’actuació: el sectorde les aigües residuals amb elevada càrregaorgànica i el dels residus orgànics. En elprimer, que correspondria bàsicament a lesaigües residuals produïdes per la indústriaalimentària, s’ha arribat a dissenyar reactorsmolt simples en què la clau és aconseguir unaelevada concentració de bacteris, peragregació i sedimentació dels grànuls formatso per fixació a un suport inert.

En el camp dels residus orgànics, el dissenydels reactors s’està mantenint bastant estableen els darrers anys, ja siguin els reactors demescla completa o els de flux-pistó. Hi ha unconsens a acceptar que la màxima produccióde biogàs depèn més de les característiquesde la matèria primera que entra al reactor quede la configuració d’aquest. Hi ha diferentsestratègies:

- Aconseguir una alta taxa d’hidròlisi enpretractament, ja sigui mitjançant maceraciómecànica o pretractament tèrmic, per trencar isolubilitzar partícules orgàniques no solubles omolt lentament biodegradables. Tambéexisteixen experiències en aquest camp queutilitzen ultrasons o polsos elèctrics. El resultatfinal depèn molt del tipus de residu i de l’estatd’envelliment o de degradació prèvia d’aquest.

- Aconseguir una elevada activitat enzimàticaal reactor, ja sigui amb l’addició d’enzims oamb la introducció de mescles de residus queafavoreixin l’activitat microbiològica. Aquestapràctica, la codigestió anaeròbia o digestióconjunta d’uns quants residus orgànics, és laque permet aconseguir les elevadesproduccions de biogàs de moltes plantes debiogàs daneses, de les quals algunes arriben aproduccions que superen els 100 m3 debiogàs per tona de mescla de residu entrat.L’interès se centra a mesclar residus que escomplementin. Optimitzar la producció debiogàs implica trobar mecanismes simples degestió conjunta d’aquests residus. Una vegadamés, són les polítiques transversals, les queafecten uns quants sectors d’activitat, les quepoden afavorir la màxima realització delpotencial energètic dels residus orgànics isolucionar un problema ambiental.

Antoni París

JUNY 2003 EFICIÈNCIA ENERGÈTICA NÚM. 163Noves energies

EL BIODIÈSEL ESDEVÉ UN COMBUSTIBLE ALTERNATIU A CATALUNYA

De la cuina al dipòsit: l’opcióenergètica del biodièselArticle elaborat amb la col·laboració de Jordi Vaquer (Stocks del Vallès, SA).

El biodièsel és un carburantrenovable no contaminant, d’altaqualitat i biodegradable, quepresenta les mateixes prestacionsque el dièsel d’origen mineral.Des de principis d’aquest any,Catalunya compta amb una plantade producció que ha començat adistribuir el biocombustible adiferents estacions de servei delpaís.

E l mes de febrer passat va co-mençar a funcionar a Tàrregael primer assortidor del territoriespanyol que subministra bio-dièsel a l’usuari privat. Aquest

combustible es comercialitza amb el nom deBDP 30, i es produeix a la planta de l’empresaStocks del Vallès, al Polígon Industrial El Pe-dregar, de Montmeló. Només durant el mesde març de 2003 es van consumir a Catalunyamés d’un milió de litres de biodièsel, el0,65% del mensual de gasoil, consum que espreveu que superi ben aviat els dos milionsde litres mensuals.

Promoure’n la utilització a la UnióEuropeaEl biodièsel és un carburant renovable no con-taminant, d’alta qualitat i biodegradable, quepresenta les mateixes prestacions que el diè-sel d’origen mineral. La matèria primera perfabricar-lo són els olis i greixos vegetals pro-cedents d’indústries del sector de l’alimenta-ció, de cuines de restaurants, fregidories, dei-xalleries, cuines domèstiques, etc., comtambé els olis vegetals verges. Concreta-ment, el mercat d’olis reciclables està regulata Catalunya per diverses lleis i decrets legisla-tius aprovats pel Parlament de Catalunya, i laJunta de Residus és l’organisme encarregatde supervisar les empreses autoritzades.

Actualment, els consumidors del biodièselsón diverses empreses transportistes, flotesd’autobusos i vehicles públics municipals –enuna proporció de biodièsel del 100%-, per bé

que un nombre creixent de gasolineres l’es-tan posant a disposició de qualsevol usuarique en vulgui fer servir –en aquest cas, enuna proporció de 30% de biodièsel i 70% degasoil, atès que certs tipus de vehicles fabri-cats fa més de deu anys tenen algun elementmecànic que es podria deteriorar si el biocom-bustible fos pur. Generalment, però, tots elsvehicles –pesats i lleugers- construïts a Euro-pa des de l’any 1995 són perfectament aptesper funcionar amb biodièsel.

Per tant, el biodièsel es pot utilitzar pur o ba-rrejat en diferents proporcions amb gasoilsense que calgui fer modificacions al motor.Això permet reduir les emissions de sofre delcombustible d’origen fòssil i ampliar-ne la uti-lització a d’altres sectors, amb l’acord previamb les empreses distribuïdores dels derivatsdel petroli. El preu amb què s’està comercia-litzant és el mateix que el del dièsel conven-cional, ja que, d'acord amb la normativa euro-pea actualment vigent, gaudeix d’una

exempció fiscal en l’impost especial d’hidro-carburs. L’objectiu d’aquesta normativa éspromoure el desenvolupament i la utilitzaciódels biocombustibles als països membres.

Impulsar uns beneficis fiscals mésamplisA Catalunya, com en altres països de la UnióEuropea (França, Alemanya, Itàlia o Àustria, perexemple), en els darrers anys s’han dut a ter-me diverses experiències d’aplicació del bio-dièsel en autobusos i altres vehicles de serveipúblic. Mataró, Vic, el Masnou i Barcelona hanestat els municipis que han participat en lesproves que s’han fet a Catalunya des de l’any1992. Els bons resultats obtinguts en aquestesoperacions no tan sols han demostrat la viabili-tat tècnica, econòmica i ambiental de la pro-ducció i utilització d’aquest carburant, sinó quehan impulsat la construcció de plantes de pro-

Comparació dels nivells d’emissions entre el biodièsel i el gasoil

Emissió Biodièsel al 100% Biodièsel al 30% Gasoilkg/100 km kg/100 km kg/100 km

CO 0,37 0,43 0,46

HC 0,03 0,04 0,04

NOX 2,73 3,37 3,64

Partícules 0,62 1,48 1,85

CO2 0,87 3,53 4,67

SO2 0 1,14 1,62

El biodièsel és un combustible que no conté sofre i que té uns nivells d’emissió significativament inferiors als delgasoil.

Dades obtingudes a partir de les experiències pilot fetes al municipi de Mataró durant l’any 2002.

16

El biodièsel haesdevingut unaalternativa real aCatalunya, ja queactualment se’n pottrobar a una trentenad’estacions de servei.

JUNY 2003 EFICIÈNCIA ENERGÈTICA NÚM. 163Noves energies

EL PROCÉS DE PRODUCCIÓ DEL BIODIÈSEL

La producció del biodièsel a la planta d’Stocks del Vallès s’inicia amb l’addicióde metanol. Així es produeix una reacció química que separa els triglicèridscontinguts en els olis i dóna com a productes resultants, a més del biodièsel,glicerina i un compost sòlid ric en potassi fruit dels additius utilitzats en elprocés. El biodièsel que se n’obté és tractat químicament i físicament per extreure’ntotes les impureses, ja que conté traces de glicerina i/o metanol. Per mitjà dediversos processos d’extracció i destil·lació, s’aconsegueix un producte quecompleix tots els paràmetres marcats per la norma DIN V 51606. El metanolseparat es pot reutilitzar en el procés de transesterificació. La glicerinaproduïda té una qualitat del 50% i pot ser comercialitzada com a glicerinacrua.

Oli vegetal + metanol Èster metílic (BIODIÈSEL) + KOH (catalitzador) glicerina + fertilitzant sòlid

(ric en potassi)

La instal·lació la formen diverses unitats en què es duen a terme les diferentsfases del procés: unitat de preesterificació, sistema de mescla de metanol-

ducció a gran escala, com és el cas de la del’empresa Stocks del Vallès, a Montmeló.

Amb posterioritat a aquestes primeres actua-cions, les experiències amb biocarburants aCatalunya han continuat, comptant amb lacol·laboració d’altres empreses de transportpúblic i de transport de mercaderies com araAutocares Bello, Autocares Montsonet, Dispe-sa, Exajumasa, PJ Vallmitjana SL, Autocars Sa-galés, Transports Ciutat Comtal, Transports Pe-drosa: Europcar, que operen en municipis com

Reus, Sant Quirze del Vallès, Castellar delVallès, Santa Coloma de Gramenet, Vic, Barce-lona i Vilanova i la Geltrú.

El Pla d’energia a Catalunya en l’horitzó del’any 2010 preveu que, gràcies a la recollidaselectiva s’obtindran unes 60.000 tonesanuals d’olis reciclats, a les quals s’afegiranles tones procedents de llavors i olis vergesde plantes oleaginoses. Això permetrà assoliruna producció de prop de 260 ktep de biodiè-sel l’any 2010, data en què es preveu que

funcionin tres plantes de producció. Per esti-mular la demanda del biodièsel –i dels bio-combustibles en general- el Pla proposa defi-nir unes especificacions tècniques per aaquests productes, consensuats amb els fa-bricants d’automòbils, per garantir el bon fun-cionament dels vehicles i generar confiançaen aquest col·lectiu. Finalment, el Pla tambéaposta per impulsar uns beneficis fiscals mésamplis i més estables que els actuals a fi decrear un marc prou estable per a la recerca ifacilitar-ne la introducció al mercat.

catalitzador, unitat de transesterificació, unitat de recuperació de metanol,unitat de neteja del biodièsel i unitat de neutralització de la fase de glicerina.Es tracta d’un procés tancat que no genera emissions ni efluents de cap tipus ique demana una aportació d’energia molt reduïda.Per aconseguir la màxima seguretat i uniformitzar la qualitat del productefinal, el procediment complet està controlat automàticament. La visualitzaciódel procés per mitjà d’un programa informàtic en permet el monitoratge i laintervenció manual, si cal. Per tant, la tecnologia permet a l’usuari optimitzartotes les operacions per mitjà d’un únic sistema, des del control delprocessament fins a la gestió de la qualitat final del producte.La planta ha estat dissenyada per operar les 24 hores del dia durant 330 dies al’any, té una capacitat de producció anual inicial de 6.000 tones de carburant.La producció anual de glicerina és d’unes 500 tones anuals i la de l’adob ric enpotassi, d’unes 100 tones anuals.Stocks del Vallès SA és participada per l’Institut Català d’Energia; l’empresaaustríaca BDI Anlagenbau GmbH, subministradora de la tecnologia de laplanta, i CAVISA, indústria catalana dedicada a la recollida, el reciclatge i lareutilització de greixos vegetals i olis de fregir.

17

La planta de producció de biodièsel d’Stocks del Vallèsés la primera instal·lació d’aquestes característiques aCatalunya

D es de l’any 2001 funciona laplanta de tractament tèrmiceficient de purins amb pro-ducció de biogàs de Juneda,a la comarca de les Garri-

gues. La instal·lació té una capacitat de tracta-ment de purins de 110.000 tones anuals i unapotència de cogeneració de 16,3 MW, unapart de la qual s’alimenta amb el biogàs gene-rat a la digestió anaeròbia del purí. La plantaés la primera unitat demostrativa del procésValpuren, que es distingeix d’altres tecnolo-gies de tractament d’aquest residu ramaderper combinar en un procés integrat la digestióanaeròbia amb els processos de tractamenttèrmic.

Quan el purí procedent de les granges arriba ala planta, es descarrega per gravetat i és pre-tractat per mitjà d’un equip de trituració i d’undesarenador, a fi d’homogeneïtzar el productei millorar l’estabilitat del procés. Despréss’emmagatzema temporalment en tres tancsque tenen una capacitat unitària de 400 m3 i,posteriorment, s’envia a dos biodigestors de3.000 m3 de capacitat, que operen en un rè-gim mesòfil (35ºC) i amb un temps de re-sidència de vint dies.

Viabilitat econòmica global de lainstal·lacióEn finalitzar l’etapa de digestió, es decanta elpurí a fi de separar la fracció sòlida de la líqui-da. La part sòlida es condueix a un assecador,on se n’obté un adob que presenta un contin-gut de matèria seca d’aproximadament un90% que pot ser incorporat novament al sòl.La fracció líquida s’emmagatzema en un tancintermedi i s’acidifica amb l’addició d’àcid sul-fúric per fixar l’amoníac generat a la fase dedigestió. El purí acidificat se sotmet a un pro-cés de desgasificació i es concentra per eva-poració al buit i a baixa temperatura. El pro-ducte concentrat es barreja amb la fracciósòlida i s’introdueix a l’assecador.

El biogàs produït als digestors es condueix aun gasòmetre que té una capacitat d’emma-gatzematge de 500 m3 perquè posteriormentsigui utilitzat com a combustible en els mo-tors de cogeneració. La planta de cogeneraciócobreix tota la demanda energètica, tant tèr-mica com elèctrica, del procés de tractamentde purins. La venda de l’electricitat exce-dentària contribueix a la viabilitat econòmicaglobal de la instal·lació. Els sis motors de la

planta tenen una potència elèctrica unitària de2.724 kW i un rendiment del 41%. Treballenamb gas natural barrejat entre un 5% i un10% de biogàs. L’aigua del circuit d’alta tem-peratura dels motors s’utilitza com a font decalor a l’evaporador i per mantenir la tempera-tura als digestors.

Durant l’any 2002, la planta va produir116.916 MWh d’energia elèctrica. L’excedentelèctric exportat a la xarxa va ser de 110.608MWh. El cost global del projecte va ser de17,25 milions d’euros, assumits en un 20%per la societat Tractaments de Juneda SA(TRACJUSA). La resta de la inversió es va fi-nançar per mitjà d’un Project Finance amb uncrèdit a llarg termini.

Inventariar el volum de purins

Els beneficis ambientals associats al tracta-ment dels purins són que es redueixen lesemissions de CO2 a l’atmosfera, que no s’a-boca nitrogen en zones ja saturades i que dis-minueix l’ús de fertilitzants químics en propor-ció directa al nitrogen recuperat, així com

PRODUCCIÓ DE BIOGÀS A PARTIR DELS PURINS EXCEDENTARIS

L’aprofitament energètic dels purins: la planta de tractament de Juneda

El tractament tèrmic ambproducció de biogàs, de Juneda,és una de les alternatives méseficients i netes per eliminar elspurins excedentaris de lesgranges de la comarca de lesGarrigues.La instal·lació té una capacitat detractament de 110.000 tonesanuals i una potència decogeneració de 16,3 MW, una partde la qual s’alimenta amb elbiogàs generat a la plantamateixa.

18

JUNY 2003 EFICIÈNCIA ENERGÈTICA NÚM. 163Tecnologies

La planta de tractament tèrmiceficient de purins de Juneda téuna capacitat de tractament de110.000 tones anuals.

JUNY 2003 EFICIÈNCIA ENERGÈTICA NÚM. 163Tecnologies

19

Característiques de la planta

- Capacitat nominal de la planta 110.000 t/any

- Cabal diari de purí a la planta 330 m3/d

- Règim d’explotació 8.000 h/any (24 h/d; 330 d/any)

- Superfície ocupada 15.000 m2

Produccions estimades:

- Purí sec produït 0,685 t/h

- Règim de funcionament 8.000 h/any

- Relació N/P/K esperada 8/5/10

- Energia elèctrica exportada (incloent-hi la producció de biogàs) 15.632 kWe

- Eficiència elèctrica equivalent >55%

Consum d’energia primària:

- Gas natural 38.184 kW PCI

- Biogàs 32 milions de tèrmies/any

Emissions a l’atmosfera:

- NOx <500 mg/Nm3 (ref 5% O2)

- CO <1.000 mg/Nm3 (ref 5% O2)

Autoconsum en planta:

Energia elèctrica (mitjana) 677,5 kWe

Esquema del procés VALPUREN

Recepció

Cogeneració

Assecador de concentrats

Digestióanaeròbia

SeparacióSòlid - Liquid

AcidificacióDesgasificació

EvaporacióConcentració

Purí

BiogàsGasnatural

Concentrat

Electricitat

a la Xarxa

Autoconsum

Adob

Vapor

Aiguacalenta SO4H2

també que s’estalvia energia primària. La con-taminació atmosfèrica també s’evita gràcies ala conversió de tot el nitrogen en adob.

L’estalvi energètic es pot concretar en:

• Estalvi net que se situa entre 5 i 10 tèrmiesper cada m3 de purí tractat (en una instal·lacióde tractament tèrmic eficient de purins), quecorrespon a la substitució d’electricitat queprové d’una central tèrmica de gas en cicle devapor i pèrdues corresponents al vapor.

• Estalvi energètic com a resultat de substi-tuir els fertilitzants utilitzats (productes d’altaintensitat energètica en la fabricació) per adobnatural assecat tèrmicament.

• Estalvi d’energia primària total considerantla recuperació tèrmica.

Des de finals de l’any 1996, Catalunya comp-ta amb un programa de gestió de dejeccionsramaderes que estableix les línies bàsiquesper racionalitzar la gestió d’aquesta tipologiade residus. Aquest pla de gestió té com a ob-jectiu inventariar els purins que es produeixena cada comarca a fi d’avaluar-ne la quantitatque el sòl agrícola no pot assimilar d’una ma-nera natural –és a dir, els excedents- i decidirles alternatives tecnològiques més adequa-des per tractar els purins sobrants a les co-marques vulnerables pel fet de tenir una ra-maderia intensiva.

La instal·lació de Junedaés la primera unitatdemostrativa del procésValpuren.

La planta de Juneda vaproduir l’any 2002, 116.000MWh d’energia elèctrica.

JUNY 2003 EFICIÈNCIA ENERGÈTICA NÚM. 163Actuacions

20

LA MILLORA ENERGÈTICA DE L’ENLLUMENAT PÚBLIC MUNICIPAL

L’optimització energètica del’enllumenat de Montcada i ReixacLa implantació, durant els darrerssis anys, de diverses actuacionsd’optimització energètica del’enllumenat públic del municipide Montcada i Reixac hacomportat una significativareducció del consum d’energiaelèctrica, com també una milloradel servei mateix.

A rran d’un estudi que l’any1995 van elaborar els equipstècnics de l’Ajuntament deMontcada i Reixac, en quèes valoraven les possibilitats

de fer un estalvi energètic en l’enllumenat pú-blic del municipi, l’administració local, encol·laboració amb l’Institut Català d’Energia,va posar en marxa un Programa d’assessora-ment energètic adreçat a diagnosticar la situa-ció energètica de la instal·lació, identificarpossibles problemes i anomalies, i proposarun paquet de millores que permetessin reduirel consum energètic.

L’estudi es va elaborar amb les dades que ha-vien recollit els serveis municipals i amb lesque havien obtingut durant les visites tècni-ques, a partir de les quals es va efectuar unadiagnosi de la situació de trenta-cinc preseselèctriques. Els nivells de consum es van ha-ver d’establir d’una manera aproximada a cau-sa de l’elevada quantitat de canvis efectuatsamb relació a la contractació, la potència ins-tal·lada, l’adequació de les instal·lacions i leslectures estimades per la companyia submi-nistradora en el període de facturació conside-rat (1995-96). L’anàlisi de la informació que esva reunir va permetre arribar a diverses con-clusions sobre el rendiment energètic de l’en-llumenat, a partir de les quals es va proposarun paquet de mesures que s’havien de posaren pràctica en diferents fases.

Les accions que s’han portat a terme d’ençàde l’elaboració del diagnòstic energètic del’enllumenat públic s’han emmarcat en quatrelínies d’actuació: l’adequació de la potènciacontractada i l’optimització de la tarifació elèc-trica; la millora del factor de potència; la ins-tal·lació d’equips d’estabilització de tensió ireducció de flux lluminós en capçalera, i lasubstitució de les làmpades de vapor de mer-curi per làmpades de vapor de sodi.

En l’estudi d’assessorament energètic previ,es va recomanar de revisar la potència con-tractada i d’optimitzar la tarifació de les trenta-cinc preses elèctriques. Per bé que l’estat decontractació estava ja molt optimitzat, es van

fer uns reajustaments en les preses que esta-ven per sota dels 15 kW. Això va comportaraplicar la discriminació horària en tarifa noctur-na i la substitució de la tarifa B.0 (específicad’enllumenat públic en baixa tensió, en què elcost sobre el terme de potència -€/kW/mes-és nul i no s’aplica discriminació horària) per la2.0 (que s’aplica a qualsevol subministramentde baixa tensió amb una potència contractadano superior a 15 kW). A conseqüència deltemps que va passar entre l’elaboració del’estudi i la implantació real, i la consegüentvariació de les tarifes elèctriques, es va creu-re convenient contractar totes les preses enla tarifa B.0, que facilita molt el treball de l’a-juntament.

Quant al factor de potència, es va conside-rar que l’estat general de les instal·lacionsera òptim. En totes les preses, excepte enuna, el factor era superior a 0,9, llindar apartir del qual habitualment s’aplica una bo-nificació de fins al 4%. Així doncs, a fi d’op-timitzar la facturació d’energia elèctrica, esvan millorar tots els subministraments enquè el canvi del factor de potència compor-tava aplicar bonificacions inferiors al 0,9%,fet que va permetre aconseguir una bonifi-cació mitjana del 3,7%.

La instal·lació de reguladors de flux en capça-lera de línia té com a objectiu regular la tensió

de tota la línia de subministrament de les làm-pades. Aquests equips tenen dues funcions:per una banda, mantenen estable la tensió delcorrent i redueixen considerablement les so-bretensions, amb la qual cosa s’aconsegueixun estalvi considerable i s’allarga la vida delsequips; per altra banda, redueixen la tensió enfranges horàries concretes, cosa que fa dismi-nuir el flux lluminós al 60%. De manera que,amb aquests aparells, s’aconsegueixen unsestalvis energètics que oscil·len entre el 30 iel 40%, segons el tipus de làmpada (de vaporde mercuri o de vapor de sodi). La regulacióde flux en capçalera també permet augmen-tar la vida de les làmpades i mantenir-ne inva-riable el cromatisme.

Finalment, la substitució de les làmpades devapor de mercuri d’alta pressió (VMAP) perlàmpades de vapor de sodi (VSAP) es va ferper obtenir unes millors condicions de llumi-nositat amb el cost energètic més baix possi-ble. Les tendències actuals en el camp del’estalvi elèctric també estan afavorint l’ús delàmpades de vapor de sodi de baixa pressió(VSBP), tot i aquestes redueixen l’índex de re-producció cromàtica (IRC).

Una vegada executades les sis fases de quèconstava el programa, s’ha aconseguit un es-talvi d’uns 60.000 € anuals, amb una inversiótotal que haurà superat els 300.000 €.

L’Ajuntament deMontcada i Reixac haoptimitzat el seuenllumenat públic através del Programad’assessoramentenergètic de l’InstitutCatalà d’Energia.

Inversions realitzades i estalvis aconseguits

Fase/any Inversió (€) Estalvi/any (€) Anys amort.

1a fase: 1996 9.040 1.900 4,7

2a fase: 1997 62.150 9.570 6,5

3a fase: 1998 74.280 15.970 4,6

4a fase: 2000 27.380 8.550 3,2

5a fase: 2001 54.800 16.280 3,4

6a fase: 2002 68.520 10.820 6,3

JUNY 2003 EFICIÈNCIA ENERGÈTICA NÚM. 163Divulgació

21

CAMPANYA PER MILLORAR L’EFICIÈNCIA DELS VEHICLES

Guia informativa sobre el consumi les emissions dels vehiclesEl Departament de Treball,Indústria, Comerç i Turisme,conjuntament amb la FederacióCatalana de Venedors de Vehiclesde Motor (FECAVEM), posa al'abast de qualsevol persona quevulgui adquirir un cotxe, una guiaque presenta una informaciócompleta sobre el consum i lesemissions de CO2 dels cotxes nousdisponibles en el mercat.

D es de 1992, el sector delstransports és el primer con-sumidor d'energia a Europa,per davant d'altres que tradi-cionalment han tingut un

consum més elevat, com el de la indústria.Per aquesta raó, i amb l’objectiu d’avançar enla millora de l’eficiència energètica del sector ireduir-ne l’impacte ambiental, una directivaeuropea obliga a informar els usuaris sobre elconsum d’energia i les emissions dels vehi-cles de turisme en la publicitat i en els puntsde venda.

En aquesta línia, l’Institut Català d’Energia, con-juntament amb la Federació Catalana de Vene-dors de Vehicles de Motor (FECAVEM), ha po-sat en marxa una campanya per subministrarals compradors de vehicles de turisme la infor-mació suficient sobre el consum d’energia i lesemissions de CO2 de cada vehicle en venda afi que puguin escollir amb prou coneixementde causa. El conveni de col·laboració signat en-tre l’ICAEN i la FECAVEM també vol establir uncanal permanent d’informació sobre l’estalvid’energia en els vehicles privats.

Amb aquesta acció es compleix una de lesobligacions del Reial Decret 837/2002, de 2d’agost, que incorpora a l’ordenament jurídicespanyol la Directiva 1999/94 CE del Parla-ment Europeu i del Consell, de 13 de desem-bre, relativa a la informació sobre el consumde combustible i les emissions de CO2 facili-tada al consumidor en comercialitzar turismesnous. La Directiva estableix que aquesta infor-mació s’ha de donar per mitjà d’etiquetes,una guia, cartells i impresos de promoció.

Informació comparada sobre consums iemissionsL’element principal d’aquesta campanya és laGuia de vehicles de turisme nous en venda,amb indicació de consums d’energia i emis-sions de CO2, que conté informació compara-

da sobre els consums d'energia i les emis-sions dels diferents models de cotxe que ac-tualment són a la venda. D'aquesta manera,en el mateix punt de venda, el consumidorque vulgui adquirir un vehicle nou tindrà unainformació detallada i gratuïta de tots els mo-dels de cotxe que ofereix el mercat —amb da-des sobre la cilindrada i la potència del vehi-cle—, de gasolina o dièsel, classificats permarques i ordre alfabètic. La guia també in-clou una llista de models amb el consum d'e-nergia més baix per a cada tipus de carburant.Les noves mesures d'estalvi energètic en elsvehicles volen ser una eina per al compradord'un vehicle nou a fi de millorar-ne l’eficiènciaenergètica i reduir les emissions a l’atmosfera.

Una altra actuació que s’ha posat en marxa ésla impressió d’una etiqueta que tots els turis-mes nous hauran de portar obligatòriamenten un lloc visible per informar del consumenergètic i de les emissions de CO2. Aquestaetiqueta té en compte tots els escenaris deconducció: mesura els litres consumits percada 100 km a la carretera o a la ciutat, i tam-bé en fa la mitjana. El conjunt d'accions tam-bé preveu distribuir una altra etiqueta, encara

que aquesta no és obligatòria. Serveix percomparar el consum del vehicle amb el con-sum mitjà de la resta de vehicles de caracte-rístiques semblants que es venen a Espanya.S’assigna un color i una lletra a la diferènciaamb la mitjana dels cotxes de la mateixa su-perfície, expressada en percentatge: els cot-xes que consumeixen menys combustibleque la mitjana es classifiquen amb les lletresA, B o C i amb el color verd; els que se situena prop de la mitjana de consum de la seva ca-tegoria es classifiquen amb la lletra D i el co-lor groc, i els que en consumeixen més per-tanyen a les classes E, F o G i tenen assignatel color vermell.

Segons l'acord entre l’Institut Català d’Ener-gia (ICAEN) i la Federació Catalana de Vene-dors de Vehicles de Motor (FECAVEM), elspunts de venda també disposaran de cartellsper a cada model de cotxe nou, els quals do-naran informació sobre el consum i les emis-sions de CO2 del vehicle, com també d’altrematerial gràfic. En la pàgina web de l’ICAEN,es pot consultar la versió actualitzada de laguia de vehicles nous (www.icaen.net).

EL SECTOR QUE MÉS CONSUMEIX

Durant els darrers cinc anys, l'augment mitjà del consum d'energia a Catalunya ha estat del 18%, mentreque el corresponent al sector dels transports ha arribat al 20%. Els cotxes de turisme (de gasolina i dièsel)representen el 42% del total; les furgonetes, el 31%, i els camions, el 23%. El 63% del carburant queconsumeixen els transports de carretera és el dièsel, mentre que el 37% restant és la gasolina.El total anual d'emissions de CO2 del sector del transport a Catalunya és de 14 milions de tones, un 30%del total d'emissions. El 66% d'aquestes emissions corresponen als vehicles que utilitzen dièsel; mentreque el 34% restant, als que funcionen amb gasolina. Més de la meitat (57%) són degudes al transport demercaderies, mentre que el transport de persones representa el 43% restant.El Pla de l'energia a Catalunya que ha elaborat la Generalitat calcula que s’hauran de fer unes inversionsde 586 milions d'euros en aquest període per afavorir l'eficiència energètica en el sector dels transports.Aquest mateix document preveu reduir un 9% el consum del sector en l'horitzó de l'any 2010. Aixòs’aconseguirà impulsant les diferents línies d’actuació de l’ICAEN, basades en el foment de l’estalvi i ladiversificació energètica en aquest sector.

JUNY 2003 EFICIÈNCIA ENERGÈTICA NÚM. 163Notícies

22

PREMIS D’ESTALVI D’ENERGIA 2002

El 30 d’abril passat va tenir lloc aBarcelona la XII edició delsPremis d’Estalvi d’Energia, a laqual van assistir més de tres-cents representants de lesentitats, l’empresa i la indústriacatalanes, l’administració, elsmitjans de comunicació iespecialistes del sector. Els premis s’atorguen a lesempreses, persones i entitatsque han portat a termeactuacions innovadoresrelacionades amb l’estalvi il’eficiència energètica, o bé hanintroduït o promocionat lesenergies renovables. Els premises van instituir l’any 1985 i finsara se n’han lliurat més deseixanta.Gestió i Edicions de Mitjans SA,la Fundació CECOT Innovació, laFederació Catalanad’Associacions Territorialsd’Empresaris Instal·ladors(FERCA), Solvay Ibérica SL,Circutor, LKN Sistemes, ElConselh Generau dera Vald’Aran, el Consell Comarcal dela Terra Alta i l’estudiant de laUniversitat de Girona AntoniMárquez i Briones, van ser elsguardonats d’aquesta edició(vegeu Eficiència Energètica161).

Durant l’acte, Eusebi Cima,director de la Fundació CECOTInnovació, i Carles Barrera,

gerent del Conselh Generaudera Val d’Aran, en nom de totsels premiats, van agrair elreconeixement rebut. Cima vadir que cal que l’estalvienergètic esdevingui unapostura ètica, malgrat que en elfutur els humans puguem teniraccés a una font d’energiainesgotable. Per a Cima,aquesta actitud ètica s’hauria detenir davant de l’ús de qualsevolrecurs natural, no tan sols delsrecursos energètics, atès que“no tenim dret a malgastarrecursos ni a fer creure a lasocietat que el seu consum potser il·limitat. Cal donar valor a totallò que ens ve donat”.Per altra banda, Barrera vaesmentar els projectes iniciats ala Val d’Aran com a exemple delque es pot fer des de lescomarques per avançar enl’objectiu comú de l’estalvi il’eficiència energètica. L’acte esva cloure amb les paraulesd’agraïment als assistents delconseller de Treball, Indústria,Comerç i Turisme, AntoniFernández Teixidó.

SERVEI GRATUÏT DE DIAGNÒSTICPER CONVERTIR ELS PURINS EN BIOGÀS

El Departament de Treball, Indústria,Comerç i Turisme, per mitjà del’Institut Català d’Energia, ha posaten marxa el Pla d’acció de promocióde la generació de biogàs per tald’intensificar la promoció d’aquestaforma d’energia renovable. Aquestamesura s’inclou en el Pla de suport ala gestió de dejeccions ramaderes.En el marc del Pla d’acció depromoció de la generació de biogàss’ofereix als potencials receptors(ramaders independents,associacions de defensa sanitària,cooperatives ramaderes,escorxadors i empreses del sectoragroalimentari, en general)l’elaboració d’un diagnòstic gratuït degeneració de biogàs.Per fer el diagnòstic, es compta ambenginyeries especialitzades enaquest sector que s’encarreguen defer les visites sobre el terreny,prendre les dades de base i elaborar-lo. A partir d’aquí, l’empresasol·licitant pot dur a terme un estudi

de viabilitat de més profunditat,comptant amb el suport de l’ICAEN,abans de decidir de posar en marxaels projectes. Estadísticament, entreun 10% i un 20% de les empresesdiagnosticades passen a la segonaetapa d’estudi de viabilitat. S’ha previst que, entre el juliol de2002 i el desembre de 2003, esduguin a terme més de cinquantadiagnòstics, dels quals ja se n’han fetdisset, repartits entre les comarquesde la Noguera, el Segrià, el BaixLlobregat, Osona, la Selva, laGarrotxa, el Pla de l’Estany i el Plad’Urgell. Enguany, a més dels nousdiagnòstics, es preveu iniciar elsestudis de viabilitat de lesinstal·lacions diagnosticades l’any2002. Gràcies a aquest Pla d’acció,es preveu detectar inversions per unimport de més de 100 milionsd’euros, que permetran fer un estalvipotencial de 54.000 tonesequivalents de petroli (l’equivalent amés de 2.600 cisternes de fuel).

El conseller de Treball, Indústria,Comerç i Turisme, Antoni FernàndezTeixidó, va inaugurar el mes d’abrilpassat el primer assortidor decombustible biodièsel de la ciutat deBarcelona i el primer que s’instal·laen una gran ciutat a tot l’Estat. Estroba a la gasolinera situada al’avinguda del Paral·lel.El nou carburant, derivat d’olis igreixos vegetals, es comercialitzasota el nom de BDP 30 i és formatper una mescla (30%-70%) de

biodièsel i dièsel convencional. Només durant el mes de març esvan consumir a Catalunya més d’unmilió de litres de biodièsel. Es preveuque aquest consum superi ben aviatels dos milions de litres mensuals.El biodièsel té exempció fiscal enl’impost especial d’hidrocarburs perafavorir-ne la viabilitat i la utilització.Aquest fet li permet mantenirl’equivalència de preu respecte aldièsel convencional.

Guardonats en la XII edició dels Premis d’Estalvi d’Energia que atorga elDepartament de Treball, Indústria, Comerç i Turisme de la Generalitat deCatalunya.

EL PRIMER ASSORTIDOR DECOMBUSTIBLE ECOLÒGIC BIODIÈSELA BARCELONA

Acte d’inauguració del primerassortidor de combustible biodièsela Barcelona

JUNY 2003 EFICIÈNCIA ENERGÈTICA NÚM. 163Notícies

23

GUARDÓ PER A L’ICAEN A LA NIT DEL MOTORL’Escuderia Hispano-Suiza vaorganitzar el mes d’abril passat la Nitdel Motor, una trobada per alsafeccionats al motor en què es vanlliurar uns premis a persones ientitats que han destacat perintroduir millors tècniques, obtenirresultats esportius, aplicarinnovacions ambientals o bé perconceptes com l’actuació cívica, elcol·leccionisme, la millora social, lapromoció d’activitats o l’aportació enel camp de les infraestructures i laseguretat.En l’àmbit de les innovacionsambientals, és a dir, dels esforçosper eliminar o reduir els efectes nodesitjats del motor sobre el medi, undels guardons va ser atorgat al’Institut Català d’Energia per l’impulsconstant que ha donat a la promocióde l’estalvi energètic, així com a larecerca i aplicació d’energies

renovables i de biocombustiblesmenys contaminants. El premi el varecollir el director general, AlbertMitjà.Altres guardonats van ser TransportsMetropolitans de Barcelona, per lavoluntat i l’esforç que han demostratper reduir la contaminació en eltransport públic de viatgers –de laqual cosa són un exemple elsautobusos impulsats amb gas naturalque ja circulen per la ciutat, i elsalimentats amb pila d’hidrogen quecircularan en un futur proper-;l’empresa Stocks del Vallès, per serpionera en la fabricació i distribucióde biodièsel, i l’equip de recercaMediterrani, de la UniversitatPolitècnica de Catalunya, dirigit pelprofessor Ricard Bosch, que haconstruït un vehicle innovadorpropulsat amb energia solar.

BENZINES AMB COMPONENTSRENOVABLES

Durant el primer trimestre de 2003han entrat en funcionament a plerendiment dues unitats de producciód’ETBE (etil t-butil èter) de la refineriaque l’empresa Repsol-YPF té aTarragona. L’ETBE es un component d’origenrenovable que, barrejat amb lesgasolines convencionals, ajuda adisminuir les emissions de CO2 delsvehicles i permet reduir ladependència del petroli. Aquestcomponent s’obté amb isobutè,obtingut al mateix complexpetroquímic de Tarragona, i ambetanol d’origen vegetal (bioetanol). Elbioetanol utilitzat com a primeramatèria prové de les plantes situadesa Texeiro-Curtis (A Coruña) iCartagena, on es produeix a partir dela fermentació de cereals (blat i ordi,fonamentalment).

Per tant, és un producte renovableque substitueix l’additiu de lesgasolines utilitzat fins ara, l’MTBE(metil t-butil èter), d’origen 100%fòssil. L’ETBE i l’MTBE són additius“oxigenants” per a les gasolinesd’automoció que en milloren l’índexd’octà. Es calcula que un 11%d’ETBE aporta un guany d’1,4 puntsen l’índex d’octà, la qual cosa suposamillorar les prestacions del vehicle,tenir menys consum i produir menysemissions contaminants.Les dues unitats d’ETBE enfuncionament a Tarragona tenen unacapacitat global de producció de155.000 tones/any, de les quals el45% corresponen a etanol d’origenvegetal. Es preveu que l’any 2003 lesgasolines produïdes a la refineria deTarragona incorporin un 4,5%d’ETBE.

S’AMPLIA LA XARXA DEGASODUCTES DE CATALUNYA

Des del mes d’abril passat, elmunicipi de l’Escala està connectat ala xarxa de gasoductes de Catalunya.Es tracta de la primera població del’Alt Empordà que té accés al gasnatural. L’arribada delsubministrament d’aquest recursenergètic a l’Escala s’emmarca en lasegona fase de Pla de gasificació deCatalunya, acordat l’any 1999 entrel’empresa Gas Natural SDG i laGeneralitat de Catalunya. Aquest plaha fet possible que actualment el92% de la població catalana tinguiaccés al gas natural.El gas natural també ha arribat alSolsonès. D’aquesta manera, ja sóntrenta-quatre les comarquescatalanes amb xarxa de gas al seuterritori. Per demarcacions, aquestcombustible arriba a vint-i-unapoblacions noves de les comarquesde Lleida, set de les de Girona, sisde les de Tarragona i sis de les deBarcelona. Més de 91.000 habitants de quarantamunicipis de Catalunya tindransubministrament de gas natural en el

període 2003-2006. Amb aquestaactuació, que requereix una inversióde 74,45 milions d'euros, ja sóntrenta-quatre les comarquescatalanes amb xarxa de gas natural alseu territori, un 93% de la població.D'altra banda, s'invertiran 303,39milions d'euros per reforçar, ampliar,renovar i mantenir la xarxa de gasexistent. Aquestes mesures s'hanacordat en un conveni signat pelDepartament de Treball, Indústria,Comerç i Turisme i l'empresa GasNatural.L'acord també preveu que GasNatural construeixi quatre centrals decicle combinat noves: dues centralsa la Plana del Vent, a Tarragona, idues més al Port de Barcelona. Hihaurà de fer una inversió associadade 721,20 milions d'euros. Aquestesactuacions compleixen les directriusque marca el Pla de l'energia aCatalunya en l'horitzó de l'any 2010,que preveu la necessitat de construirun mínim de set centrals de ciclecombinat durant aquest període.

El director general d’Energia i Mines, del Departament de Treball, d’Indústria, Comerç i Turisme de la Generalitat de Catalunya, Albert Mitjà; l’alcalde de l’Escala, Josep M. Guinart, i el director de la Zona Est de Gas Natural SDG, Josep Maria Llebaria, van inaugurar el mes d’abril passat la connexió a la xarxa del municipi de l’Escala.

El mes d’abril passat, representantsdel Departament de Treball,Indústria, Comerç i Turisme vanvisitar les noves unitats deproducció d’ETBE de la refineria deRepsol-YPF a Tarragona.

Actuacions més rellevants que s’han de dur a terme en infraestructuresrelacionades amb el gas en l’horitzó de l’any 2010.

L’Institut Catalàd’Energia a la xarxaUn canal de comunicació amb tots elsagents, empreses i professionals quetreballen dins i fora de Catalunya enl’àmbit de l’estalvi i l’eficiènciaenergètics i les fonts d’energiarenovables.

PAPER RECICLAT

L’ICAEN compta amb un espai a laxarxa orientat a presentar l’oferta deserveis als seus usuaris. L’espai hacomportat fer un canvi radical en laconcepció i la utilització d’aquestaeina. En aquest portal, especialitzat enl’àmbit de l’energia, s’hi potdescarregar documents o programaris;disposar d’un catàleg de publicacions ienllaços classificats segons el tema;participar en un fòrum de debat obert atothom sobre temes energètics, i posar-se en contacte directament amb elsresponsables de la informació, entred’altres opcions.

Informació sobre els objectius, lesfuncions i les activitats de l’Institut (encatalà, en castellà i en anglès).

Notícies del sector i dades sobre lasituació de l’energia a Catalunya.

Relació de publicacions i estudiselaborats per l’Institut, a les quals s’hipot accedir en format PDF.

Informació sobre jornades i activitatsorganitzades per l’Institut.

Enllaços amb altres pàgines d’Internetque contenen informació energètica detot el món.

Fòrums de participació i de debatsobre els temes que vulgueu proposar.

Àmplia informació sobre els sectors enquè l’ICAEN du a terme activitats iprogrames: la indústria, els serveis i elsector terciari, els transports, l’energiaa la llar, les energies renovables il’actuació a nivell internacional.

Esperem, doncs, la vostra visita, elsvostres suggeriments i la vostraparticipació activa.

ENERGIA 161 5/3/03 16:41 Página 24

Generalitat de CatalunyaInstitut Català d'Energiaw

ww

.icae

n.n

et

www.icaen.net

PAPER RECICLAT

la matèria orgànica com a font d'energia · La diversitat de productes amb capacitat energètica...

Documents

Transcript of la matèria orgànica com a font d'energia · La diversitat de productes amb capacitat energètica...