Análisis técnico-económico del uso de diferentes tipos de biomasas como combustibles para la generación de vapor en caldera

C. M. PEZZANI; P. D. DONOLO; S. FARIOLI; C. H. DE ANGELO

Villa María

Jornada; 1er Jornada Nacional de Agroalimentos y Sustentabilidad (JoNAS); 2019

Instituto Académico Pedagógico de Ciencias Básicas y Aplicadas -UNVM

En el trabajo se presentan los resultados obtenidos del análisis técnico - económico del uso de diferentes tipos de biomasa como combustible para una caldera acuatubular. El estudio se realizó sobre una caldera utilizada para generar el vapor saturado, necesario en diferentes puntos de la producción de aceite de soja crudo desgomado y expeller de soja, en una de planta extrusado-prensado de la ciudad de Río Cuarto.Para generar vapor, actualmente se emplea como combustible madera de eucalipto que proviene de aserraderos y desmonte. Se generan 900kg/h de vapor para lo que se requieren aproximadamente 5,5Tn diarias de madera de eucalipto. El eucalipto es una especie que tarda aproximadamente 6 años en alcanzar una masa próxima a la que se quema por día lo que implica que el ritmo de quema del eucalipto es muy superior a su ritmo de generación, aumentando el contenido de CO2 en la atmósfera.Por lo tanto, se analizó la posibilidad de utilizar otro tipo de biomasa alternativa, promoviendo el desarrollo sustentable, y produciendo a su vez un rédito económico para la empresa.Se proponen como biomasas alternativas la cáscara de maní, la cascara de girasol y el sorgo forrajero. La agroindustria en general produce billones de toneladas de residuos no comestibles, cáscara de maní y girasol, residuos que pueden producir contaminación y/o problemas de manipulación. El sorgo forrajero, si bien no es un residuo y es una pastura que actualmente no tiene un mercado instalado, presenta aptitudes para ser empleado como combustible sólido por su elevada capacidad de producción de biomasa, alto contenido de fibra y elevado poder calorífico inferior. Otra particularidad que lo diferencia de las demás especies, es su capacidad para soportar climas adversos, haciendo que éste sea apto para sembrar en distintas regiones.Dadas las necesidades de vapor de la planta y la eficiencia térmica de la caldera actual se determinó la masa necesaria de las biomasas alternativas. De este análisis resultó que serequieren de 6,53Tn/día cáscara de maní, 8,64Tn/día cáscara de girasol y 5,44Tn/día de sorgo forrajero. Con los costos actuales de estas biomasas, los reemplazos producirían ahorros anuales de $707.400, $82.539 y $1.252.424 respectivamente.Además del reemplazo de la biomasa, se evaluó posibilidad de la actualización de la caldera por una de mayor eficiencia adaptada para los tipos de biomasa considerados. En todos los casos se genera un ahorro considerable en el costo y cantidad de materia prima necesaria para satisfacer la demanda de vapor. En este sentido, el sorgo forrajero presenta la mayor rentabilidad con un tiempo de retorno de la inversión de tres años.La desventaja de usar el sorgo forrajero es que no tiene actualmente un mercado instalado. Para conseguirlo, la empresa debería sembrarlo en las tierras propias donde cultiva el grano de soja o tercerizar su producción. Sin embargo, una ventaja la rotación de cultivos con gramíneas trae beneficios ya que favorece el aporte de carbono y aporta rastrojo que proporciona cobertura al suelo haciendo de esta propuesta un aporte tendiente a la sustentabilidad. - Palabras clave: Eficiencia energética, Generación de vapor, Sorgo forrajero, Cáscara de maní, Cáscara de girasol.