1 Resultados Del Relevamiento Nacional de BiodigestoresSIMPOSIO DE BIOECONOMIA ARGENTINA Resistencia Chaco 20 y 21 de octubre de 2016 Disertantes: Carlos, Cousido
2 2008: Incorporación de un Experto en Biogás de CIM/GIZ AlemaniaINTI y el BIOGÁS 2008: Incorporación de un Experto en Biogás de CIM/GIZ Alemania 2009: Conformación Grupo BIOGÁS INTI ( Ambiente, Córdoba, Entre Ríos, Mendoza, Rafaela, San Luis, Programa RSU) Incorporaciones al Grupo BIOGÁS INTI 2012: Tucumán 2013: Jujuy, Santiago del Estero 2014: Salta 2015: La Pampa, Neuquén
3 INTI y el BIOGÁS -Evaluación técnica y económica de proyectos-Asistencia técnica en instalaciones en funcionamiento -Ciclos de capacitación METAS desde 2012 del GRUPO BIOGÁS INTI *Aplicaciones del biogás *Laboratorio con capacidad analítica para análisis físico-químicos *Protocolos para caracterizar sustratos *Protocolos para medición de parámetros de plantas de biogás *Reunir Normativa europea vinculada a las diferentes etapas de la biodigestión *Relevar normativa nacional de medio ambiente *Relevar el potencial de biogás de residuos de la agroindustria y municipios del país. *Relevamiento de biodigestores del país. *Manuales de mantenimiento *Materiales para la construcción de biodigestores y sus instalaciones *realización de jornada de proveedores *Seguridad en Plantas de biogás -Servicios de análisis para biodigestores y sustratos -Determinación de potencial de biogás de sustratos
4 INTI y el BIOGÁS
5 Relevamiento de plantas de Biodigestión Anaeróbica con aprovechamiento PROYECTO Relevamiento de plantas de Biodigestión Anaeróbica con aprovechamiento Energético Térmico y/o Eléctrico de biogás. OBJETIVOS ESPECÍFICOS Construcción de un Diagnóstico Nacional del estado del arte de la biodigestión anaeróbica, que sirva de herramienta para la planificación estratégica y el desarrollo sostenido de esta tecnología renovable para la generación de energía.
6 PROYECTO OBJETIVOS ESPECÍFICOS Analizar los casos de éxito y fracaso;Detectar campos de aplicación para la tecnología del biogás; Analizar los casos de éxito y fracaso; Identificar y caracterizar a los proveedores de la tecnología; Localizar geográficamente la ubicación de las plantas; Detectar los tipos de sustratos empleados, usos de biogás y sub-productos; Análisis de los costos de instalación y mantenimiento de plantas de biogás; Tipo de control, seguimiento materia prima, proceso y productos; Cumplimiento de reglamentaciones y exigencias legales; Herramienta de toma de decisión;
7 PROYECTO METAS Relevar 60 plantas de biodigestión anaeróbica en todo el territorio nacional. Período de trabajo establecido: 7 meses Inicio formal de las actividades: 20 de mayo de 2015 (Fecha de la firma de acta acuerdo)
8 PROYECTO EQUIPO de TRABAJO -Conformado por 26 agentes INTI-Multidisciplinario; -Conformado por 26 agentes INTI -Distribuidos en 12 Centros (11 provincias argentinas: Buenos Aires, Córdoba, Entre Ríos, Jujuy, La Pampa, Mendoza, Neuquén, San Luis, Santa Fe, Salta y Tucumán) -Participación de otras instituciones:
9 METODOLOGÍA
10 Elaboración de planilla de RelevamientoMetodología Etapa I: Planificación Elaboración de planilla de Relevamiento Equipos/Materiales Necesarios Identificación de Plantas Testigos Etapa II: Validación Relevamiento in situ de Plantas Optimización de planilla (Información)
11 Características de la PLANILLAPlanilla de Datos Características de la PLANILLA Datos del entrevistado Empresa/Organización/Productor Inicio de las actividades Alimentación Sistema anaeróbico (Proceso) Energía/cogeneración Uso/disposición de efluentes Balance/Aspectos económicos Aspectos generales Aspectos relevante/vinculación Proyecciones Anexos planilla de Relevamiento
12 Selección de 62 Plantas de Biodigestión AnaeróbicaMetodología Etapa III: Ejecución Distribución de Plantas por Equipo Selección de 62 Plantas de Biodigestión Anaeróbica 9 grupos de trabajos Proceso/ Análisis de la Información
13 RESULTADOS
14 Resultados -Se detecto la existencia de 105 plantas de Biodigestión Anaeróbica -Se relevaron 62 plantas de biodigestión el país -Distribuidas en 16 provincias Buenos Aires, Chubut, Córdoba, Corrientes, Entre Ríos, Jujuy, La Pampa, Mendoza, Misiones, Neuquén, Río Negro, San Luis, Santa Fe, Stgo. del Estero Salta, Tucumán
15 Escalas de plantas de biogásResultados -La provincia de Santa Fe es la zona de mayor desarrollo de las plantas de biogás. - Las Provincias de: Catamarca, Santa Cruz, La Rioja, San Juan, Formosa, Chaco y Tierra del Fuego Sin Registro Escalas de plantas de biogás Pequeña <100 m3 Sin Dato En la Figura se muestra la localización por provincia Argentina de las plantas conocidas al momento de iniciar el proyecto. Seleccionar esta diapositiva o las 2 siguientes. 100 m3
16 Resultados CARACTERÍSTICAS GENERALES Tamaño Clasificación de Plantas- Sector Público - Sector Privado Clasificación de Plantas Privadas Publicas Cooperativa ONG Familiar Dentro de cada categoría predominan. Grandes: lagunas cubiertas y mezcla, Medinas: Mezcla completa y Pequeñas: otras y mezcla completa.
17 CARACTERÍSTICAS GENERALESResultados CARACTERÍSTICAS GENERALES Participación por Sector 53,8% REVISAR!!! En los % del gráfico en barra y los datos de la tabla están cambiados; cual es el válido?? Sector Privado: 36,9% y Sector Público 53,8% o viceversa?? 36,9%
18 Resultados CARACTERÍSTICAS GENERALES Ubicación de las plantasTotal de Plantas Relevadas Ubicación general de las plantas de biogás: El 93,7% de las plantas se encuentra distribuidas entre zona rural y urbana (es decir, del total de plantas relevadas, el 52.4% se encuentran ubicadas en zonas rurales, el 41.3% en zonas urbanas y el 6.3% restante en parques industriales). Si se lo desglosa por tipo de organización, del total de plantas de biogás relevadas correspondientes al sector privado la gran mayoría, el 64.7% está ubicado en la zona rural, el 23.5% en la zona urbana mientras que el 11.8% está en parques industriales. Tipo de organización Parque Industrial Zona Rural Zona Urbano ONG 0,0% 50,0% Particular 33,3% 66,7% Privada 11,8% 64,7% 23,5% Publica 37,5% 62,5%
19 Resultados CARACTERÍSTICAS GENERALESPara que se Construyeron las Plantas de BIODIGESTION USOS -Tratamiento -Energético -Nuevo negocio -Educativo -Otros Tratamiento tecnología como sistema de tratamientos de efluentes o desechos (total o como parte de un sistema más complejo de tratamiento), Energético …… Baja tasa de utilización del biogás como fuente de energía Nuevo negocio Educativo Del sector privado solo el 6% de las instalaciones tiene fines energéticos
20 Resultados CARACTERÍSTICAS GENERALESPor que se Genero una Planta de Biodigestión? Sector Público 54,2% de las plantas de biodigestión anaeróbica se construyeron con el objetivo de TRATAMIENTO (sistemas de tratamiento de efluentes cloacales y/o valorización de la FORSU) Plantas a cargo de municipios. Inconvenientes de las plantas en la gestión y operación. 33,3% tiene fines EDUCATIVOS Y/O DE INVESTIGACIÓN
21 Resultados CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVASTipos de Tecnologías Utilizadas Tipo de Reactor Participación (%) Mezcla completa 46,0 Laguna cubierta 19,0 UASB 15,9 Otros 19,1
22 Resultados CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS MaterialesLos materiales empleados para la construcción de las plantas de biogás relevadas son muy variados, se han observado desde construcciones de acero inoxidable hasta construcciones en adobe; de ferrocemento; membranas de variados espesores; hormigones (comunes y preparados para las condiciones de operación); mampostería; polietileno; PRFV, etc.
23 Resultados CARACTERÍSTICAS CONSTRUCTIVAS Materiales VariadosPolietileno Polietileno AD PVC. Geo membranas Varios µ Inoxi. 304 Inoxi.316 Acero Variados Sin espec. Para biogás EN POCOS CASOS LOS MATERIALES IMPLEMENTADOS CORRESPONDEN ESPECÍFICAMENTE A LOS REQUERIMIENTOS TÉCNICOS DEL PROCESO EXISTE UN PORCENTAJE MUY PEQUEÑO DE LAS PLANTAS QUE LAS INSTALACIONES CUENTAN CON AISLACION TERMICA Tomando como ejemplo estos dos tipos de tecnologías (es similar en el resto)
24 Resultados CARACTERÍSTICAS OPERATIVAS Como es la alimentación?Batch 10 % Flujo continuo o intermitente 90 % Sistema de Agitación Biodigestores de Mezcla Completa Homogenización (IMPORTANTE!) Agitación Porcentaje (%) Bajo 3,5 Bueno 51,7 No posee 41,4 Regular 3,4 Un punto a destacar del relevamiento fue la cantidad de biodigestores sin sistema de calefacción y aislación (no están calefaccionados por lo que no pueden tener control de la temperatura de operación). Además, de los sistemas que cuentan con calefacción, muchos no reúnen las condiciones necesarias para asegurar las condiciones de operación establecidas en las especificaciones de proceso 48,3% sistema deficitario o no posee Agitación - Disminuye directamente la eficiencia - Incrementa los inconvenientes operativos (sedimentación y/o flotación de sustrato)
25 Resultados CARACTERÍSTICAS OPERATIVAS Existe Control de Temperatura!10,9 % 18,8 % 56,3 % 14,1 % SIN CONTROL de la TEMPERATURA de OPERACIÓN (biodigestores sin sistema de calefacción y aislación) Un punto a destacar del relevamiento fue la cantidad de biodigestores sin sistema de calefacción y aislación (no están calefaccionados por lo que no pueden tener control de la temperatura de operación). Además, de los sistemas que cuentan con calefacción, muchos no reúnen las condiciones necesarias para asegurar las condiciones de operación establecidas en las especificaciones de proceso De los sistemas calefaccionados, muchos no reúnen las condiciones necesarias para asegurar las condiciones de operación específicas del proceso.
26 Resultados CARACTERÍSTICAS OPERATIVASAutomatización y Control del Proceso Clasificación Porcentaje (%) Bajo 21,0 Bueno 19,4 No posee 41,9 Regular 17,7 Sistema de Agitación Para los biodigestores de tipo mezcla completa una de las condiciones más importantes es el sistema de homogenización. Si bien representan el 46% del total de los biodigestores relevados en el país, el 48,3% posee un sistema deficitario o directamente no posee agitación; lo cual influye directamente en la eficiencia del sistema disminuyéndolo; e incrementa los inconvenientes operativos (sedimentación y/o flotación de sustrato). Automatización y Control del Proceso Más del 38% de las instalaciones relevadas poseen un sistema de control regular-bajo o directamente no cuentan con el mismo el 41,9%. Es decir que más del 50% de las instalaciones relevadas poseen un sistema deficitario de control 41,9% NO poseen un Sistema de Control 38,7% Posee un Sistema de Control Regular-Bajo
27 Residuos IndustrialesResultados CARACTERÍSTICAS OPERATIVAS Tipos de Sustratos Residuos Industriales - Efluentes citrícolas; - Efluentes de cervecería; - Efluentes de frigoríficos; - Efluentes de la industria del papel; - Efluentes de industrias lácteas; - Efluentes producción de levaduras; - Efluentes producción de yerba mate; - Residuos producción de mandioca; - Suero de quesería; - Glicerina; - Vinaza; Residuos Agrícolas - Desechos de molienda; - Maíz ensilado; - Residuos fruti-hortícolas. Residuos de Ganadería - Efluentes de tambos vacunos; - Estiércol vacuno; - Estiércol de caballo; - Mezclas de estiércoles; - Purín de cerdos. Residuos Urbanos - FORSU; - Barros cloacales; - Efluentes cloacales. Creo que esta por tipo de sustrato la colocaría más arriba
28 Resultados CARACTERÍSTICAS OPERATIVAS Tipos de Sustratos
29 Resultados CARACTERÍSTICAS OPERATIVAS Tipos de SustratosSector Privado Sector Público Cuando se analiza la procedencia de la alimentación se observa que tres cuartas partes provienen del propio sistema de producción (origen interno) como residuo, y la planta de biogás cumple la función de planta de tratamiento
30 1 kg Gas de Garrafa ≈ 1,3 m3 Gas Natural ≈ 2,2 m3 Biogás Resultados CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS Utilización de Biogás Optar por esta diapositiva o la siguiente. 1 kg Gas de Garrafa ≈ 1,3 m3 Gas Natural ≈ 2,2 m3 Biogás
31 83.836 m3 En Plantas de biodigestión,Resultados CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS Potencial del Biogás m3 En Plantas de biodigestión, Potencialidad de generación de Biogás m3/día Potencial Eléctrico kWh/día Suponiendo que cada m3 de reactor entrega 0,11m3 biogás/día (bastante bajo el potencial). Potencial Térmico kWh/día térmico
32 Resultados CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS Distribución del Uso del BiogásDe los que usan el biogás cubre la demanda energética del proceso solo un 11% Los que venden energía es el sector privado Comparación de la distribución de uso del biogás entre el sector privado y público. USOS: *Combustión directa en hornos, calderas *Combustión en motogeneradores para producir energía eléctrica, previa purificación del gas (extracción del SH2 y secado por enfriamiento, condensación del vapor de agua) *Purificación del biogás a biometano (metano calidad de gas natural): uso como combustible para vehículos (GNC); es decir es la extracción del CO2 y otros compuestos, hasta obtener más del 95-96% de CH4
33 Resultados CARACTERÍSTICAS DE LOS PRODUCTOS Calidad del BiogásConocimiento de la composición Calidad en la purificación Calidad Porcentaje (%) Bajo 14,5 Bueno 16,1 No posee 61,3 Regular 8,1
34 Resultados CARACTERÍSTICAS SUBPRODUCTOS Fracción LíquidaFertilizante de campos de cultivos Abono de jardines - La fracción sólida puede ser separada por diferentes métodos: sedimentación, floculación, extrusora u otros tipos de separadores. Fracción Sólida - Fertilización directa Compostaje y fertilización Combustión en caldera
35 Resultados CARACTERÍSTICAS SUBPRODUCTOS38,7% Plantas con Buen Sistema de Tratamiento De las plantas que disponen de sistemas de tratamientos, el 20% no reúne las condiciones óptimas de tratamiento (corresponde a la categorización bajo y regular), mientras que casi el 39% restante cuenta con un buen sistema para tratar los efluentes de los biodigestores 40,3% Plantas que No poseen Sistema de Tratamiento 20% Plantas con Sistemas de Tratamiento Deficitarios
36 Resultados CARACTERÍSTICAS SUBPRODUCTOS Usos de los Subproductos
37 Resultados PROVEEDORES Participación Total de plantas Sector Privado
38 Resultados PROVEEDORES Calificación de Proveedores ProcedenciaMuy Bueno Bueno Regular Malo Internacional 20,0 40,0 33,3 6,7 Nacional 31,0 51,7 13,8 3,4
39 CONCLUSIONES
40 INTI apoyo al Desarrollo de la Tecnología de Biodigestión.CONCLUSIONES INTI apoyo al Desarrollo de la Tecnología de Biodigestión. Trabajos en red – Estratégicos con otras organizaciones e instituciones Fortalecimiento del grupo de trabajo (FODA) Planificación y desarrollo de estrategias de acción para Asesorar Técnicamente y Formar Personal en la tecnología en nuestro país. Ampliación de la oferta de servicios.
41 Sector Institutional CONCLUSIONESSoluciones tecnológicas orientadas a: Generación Distribuida de Energía ; Proyectos de autoabastecimiento energético; Sinergia industrial y valorización de los residuos industriales; Comunicación de los Servicios: especialmente en pequeñas y medianas Plantas de Biodigestión; Sinergia entre instituciones para maximizar los recursos y brindar soluciones integrales a los usuarios de la tecnología; Políticas: para mejorar la sustentabilidad de la tecnología, y el desempeño ambiental de los sistemas complementarios de la biodigestión anaeróbica. Con respecto a ello el INTI debe posicionarse con un rol estratégico para lograr reglamentaciones ajustadas a rigor técnico que tengan en cuenta, entre otros aspectos: las características y composición de los subproductos, calidad del suelo receptor, actividad productiva (uso del suelo). Políticas y reglamentaciones para la valorización de los subproductos sólido y líquido; Políticas y reglamentaciones referidas a la generación de energía; Seguridad en plantas de biogás;
42 Sector Productivo CONCLUSIONES Falencias Técnicas en la ConstrucciónInstalaciones no pensadas para Generación de Energía -Solo un 4% del total de las plantas de biogás tiene fines energéticos -En el sector privado el valor asciende al 6% Esto implica: Baja tasa de utilización del biogás como fuente de energía renovable; Poca importancia que se le otorga al rendimiento de las instalaciones. Falencias Técnicas en la Construcción Instalaciones no energéticas: de esto se desprende la importancia y necesidad de vinculación entre las empresas y los organismos e instituciones técnicas y científicas del país en pos de mejorar las condiciones de producción de energía renovable y eficiencia de las plantas de biodigestión anaeróbica, como así también aunar esfuerzos para concretar la normalización en referencia a la comercialización de la energía renovable, la conexión al sistema interconectado de energía eléctrica, etc. Falencias técnicas: En gran medida esto se vincula a la distribución del tamaño de los biodigestores encontrados, aproximadamente el 50% de las plantas corresponde a pequeñas instalaciones. Cuando este análisis se enfoca al sector público, la mayoría de estas plantas son gestionadas por municipios (cuyo sustrato es la FORSU) demandando una asistencia técnica directa. Principalmente se dan en: Materiales utilizados; Seguridad y operación de las instalaciones; Capacidad técnica del personal; Adopción de tecnología no adaptada a las condiciones regionales (especialmente en proveedores externos) .
43 Baja eficiencia de procesoCONCLUSIONES Más del 40% de los biodigestores no usan el biogás generado; 65% de las plantas de biogás relevadas son de tipo mezcla completa y lagunas cubiertas; Biodigestores tipo Mezcla Completa: tienen serios inconvenientes de agitación y mantenimiento de la temperatura de proceso. Biodigestores tipo Laguna Cubierta: no poseen sistema de agitación (falta de homogenización) y falta de control del estado térmico. Generalmente se desconoce la eficiencia de la planta Baja eficiencia de proceso
44 CONCLUSIONES Falencias Operativas Falencias Tecnológicas- Muchas instalaciones operan de manera totalmente rudimentaria (toma decisión por aspectos visuales y poca experiencia) - No hay procedimientos de operación, de seguridad, mantenimiento, etc. - Escaso nivel técnico en la toma de decisiones; - Escaso control y seguimiento del proceso; Falencias Tecnológicas Principalmente se dan en: materiales usados, aseguramiento de la temperatura de proceso y acondicionamiento de la alimentación.
45 CONCLUSIONES Eficiencia de la Planta Casos No Exitososen general se desconoce Casos No Exitosos se fundamentan principalmente por: 1. Falta total de conocimiento por parte del usuario 2. Tecnologías no aplicables a las condiciones ambientales donde está ubicada la planta. Escala Económica no se evidenció como un factor de sustentabilidad de los proyectos por parte de los usuarios. Se hace necesario entonces la sinergia entre sistemas productivos para transformar en viables las oportunidades de crecimiento.
46 PROSPECTIVAS
47 Servicio de Asistencia Técnica INTI-Sobre proyectos: Estudios de pre-factibilidad para la instalación de un biodigestor (energético) -Proyectos sectoriales: cerdos, tambos, etc. -Particulares. Caracterización de sustratos (potencial de biogás); Recomendaciones de seguridad (materiales, equipos, etc.) Elaboración de anteproyecto para la instalación de un biodigestor; Asesoramiento en la elección de la tecnología; Evaluación de Proyectos; Integración ambiental y energética en parques industriales y cuencas productivas.
48 Servicio de Asistencia TécnicaSobre plantas instaladas: Diagnóstico del funcionamiento del biodigestor (Eficiencia del sistema, parámetros físico-químicos y biológicos del sustrato, calidad del biogás, etc.). Asistencia técnica en operación de plantas. Asistencia técnica en la optimización de la producción de biogás (uso de co-sustrato para aumentar rendimiento del proceso, etc.) Asistencia técnica en automatización y control del proceso: Asistencia técnica en la puesta en marcha; Asistencia en purificación del biogás; Asistencia técnica en tratamiento de efluente del biodigestor; Asistencia técnica en el uso del biogás;
49 Servicios Analíticos Para la biomasaCaracterización de sustratos para generación de biogás: (físicos, químicos y bilógicos). Determinación experimental del potencial de biogás. Proceso Variables de proceso: ST, SV, pH, cond. FOS/TAC, etc. Caracterización del biogás; Caracterización del efluente: determinación de las características físico- químicas y biológicas del efluente líquido; Caracterización de los sólidos: determinación de las características físico- químicas y biológicas de los lodos.
50 Además se trabaja en … Circuito de plantas demostrativas (INTI o con convenio) operando. Base de datos de sustratos (tabla de potencial de biogás). Listado de proveedores discriminado por eslabón de cadena de valor. Especificaciones de materiales y equipos (desarrollo de proveedores) Oferta de cursos, jornadas y seminarios de capacitación. Temas: Tecnología de biogás; Biodigestión anaeróbica; Diseño de biodigestores; Seguridad en plantas de biogás; Charlas de difusión y concientización en Gestión Ambiental; aplicación, usos y optimización de energías renovables (con énfasis en biogás).
51 ¡Muchas Gracias! Av. Gral. Paz 5445 (B1650KNA) San MartínBuenos Aires, Argentina Teléfono (54 11) / 6300