“Peletizados” una tecnología clave para el avance de la biomasa

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La biomasa es una de las energías renovables en auge y con mayor potencial mundial, como ya hemos visto en otros artículos, pero nunca hemos hablado de la industria del Peletizado, una de las grandes culpables del avance del avance de la biomasa. Actualmente existen en España 42 plantas de producción de pélets y 9 más en proyecto.
 
La materia prima que forma la biomasa está constituida en su mayoría por residuos forestales 40%, cultivos energéticos 35% y residuos agrícolas 15% tiene sus inconvenientes. ¿Qué pasaría si dependiéramos de la época de recolección de cultivos energéticos o de limpieza forestal para aprovisionarnos? ¿Quedaría garantizado el suministro durante todo el año? Necesitaríamos de un espacio de almacenamiento mucho mayor. Además esta materia prima no sería homogénea (en tamaño y forma) y podría tener algunas características negativas como alta humedad.  Estos inconvenientes hacen poco atractivo el uso de biomasa, por eso ha nacido una industria que transforma la biomasa en biocombustible: La peletización.

Requisitos de la materia prima biomásica en peletización:

  • La materia prima debe estar absolutamente desprovista de piezas metálicas y minerales y reducida a una granulometría fina (menor que el diámetro de los orificios de la matriz). Si las partículas son demasiado grandes, se produce la rotura de los pélets. En el caso de utilizar biomasa de origen agroforestal, es recomendable la utilización de una trituradora móvil a fin de reducir in situ el tamaño de las partículas, facilitando de esta manera el transporte, almacenamiento y secado natural.
  • Contrariamente, el polvo de madera es inadecuado porque no garantiza una buena cohesión.
  • Humedad: a la entrada de la granuladora la humedad debe estar entre 8-10% aproximadamente (al final dependerá del tipo de materia prima). El control de la humedad es fundamental para conseguir un buen proceso de peletizado.

Fases previas al proceso de densificación (peletización):

1. Pretratamiento de la biomasa: los parámetros clave bajo este punto son la mejora del balance económico y energético global mediante un acondicionamiento previo de la materia prima empleada. El material de origen para la fabricación de los pélets puede ser directamente serrín procedente de un aserradero, en ese caso, serán necesarias unas fases previas de descortezado y astillado.

2. Soluciones para el secado de la biomasa: la tendencia es no utilizar energía térmica con este único fin, sino que el calor para el secado sea residual, procedente de algún otro proceso, por ejemplo, en plantas de cogeneración. En las plantas de producción de pélets hay un consumo importante de calor en el secado de la materia prima. Esto hace que haya una sinergia importante entre ambos procesos. Además, se está investigando en el desarrollo del secado solar.

3. Mejora de las condiciones de la biomasa: con objeto de conseguir un pélet con la mayor densidad energética posible, así como hacerlo fácilmente manejable (mejor resistencia al agua, menor polvo) pueden llevarse a cabo sobre la materia prima los siguientes procesos:

  •   Torrefacción.
  •  Manosite o steam explosion.

Una ventaja adicional para ambas tecnologías es que permiten utilizar materiales de menor calidad y mezclar distintas materias primas

Proceso de Peletización

Normalmente, en la fábrica de pélets el  peletizado es un proceso de granulación mediante extrusión. En los tipos de fabricación más comunes el principio operativo se basa en la presión ejercida por una serie de rodillos sobre el material, situados sobre una matriz metálica dotada de orificios de calibre variable. La materia prima atraviesa la matriz al mismo tiempo que se comprime, obteniéndose a la salida un diámetro característico a la matriz empleada. A la salida de la matriz, un dispositivo compuesto de cuchillas, corta los cilindros, aún blandos, a la medida de la longitud deseada.

Durante el proceso de extrusión, las fuerzas de fricción que actúan por unidad de superficie son suficientes para provocar un incremento de la temperatura superior a los 70 ºC, lo cual genera la plastificación parcial de la lignina que actúa como aglomerante. En ocasiones se puede añadir agua o vapor para mejorar las condiciones del proceso. Asimismo a veces es necesario agregar durante el proceso productivo aglutinantes adicionales para lograr un mejor aglutinamiento y aumentar la resistencia del pélet para su posterior transporte. Estos aglutinantes deben ser de origen natural, no contaminantes durante la combustión. Generalmente se emplean distintos tipos de almidones, cuyo porcentaje debe ser inferior al 2%, según normativa europea.

Por enfriamiento de la lignina, ésta se endurece y los pélets adoptan la forma cilíndrica típica endurecida. El equipo enfriador se basa en una cámara vertical con ventiladores donde los pélets caen por la aplicación de un flujo transversal de aire suave para evitar que se produzcan fisuras. En esta etapa se consigue aumentar la dureza y resistencia del pélet, lo que permite evitar problemas en la manipulación de las etapas posteriores.

Previo al empacado y almacenamiento se realiza un tamizado con sistema de vibrado para separar el polvo que pudo haber escapado del proceso de peletizado, el cual es devuelto como materia prima al proceso de producción. Finalmente, los pélets son transportados a un silo para almacenamiento y pueden ser embolsados en bolsas de 15 a 20 kg o en big bags (sacos grandes, desde 500 a 1.000 kg). Estas bolsas pueden transportarse en palés. También está la posibilidad de suministrar a granel utilizando un camión cisterna, mediante un sistema neumático similar al empleado para la distribución de otros combustibles para calefacción como, por ejemplo, el gasóleo. Igualmente, pueden distribuirse también en contenedores para barcos o trenes, etc.

Normativa y calidades

En la norma EN 14961-2 “Biocombustibles sólidos – Especificaciones y clases de combustible – Parte 2: Pélets de madera para usos no industriales” del Comité Europeo de Normalización –CEN– se definen una serie de calidades de pélets, cuyas características divide a los pélets de madera en tres calidades:

– La clase A1 representa pélets de madera virgen y residuos madera sin tratar químicamente, con bajos contenidos en cenizas, nitrógeno y cloro.

– Los combustibles con un contenido ligeramente más alto en cenizas, nitrógeno y/o cloro estarán dentro de la clase A2.

– En la clase B se permite utilizar también madera reciclada y residuos industriales.

4 Responses to “Peletizados” una tecnología clave para el avance de la biomasa

  1. […] estudio destaca el uso cada vez más extendido de biomasa astillada o peletizada en las calderas de ACS (Agua Caliente Sanitaria) y prevé en el sector hotelero de Gran Canaria una […]

  2. PEDRO N. ALVAREZ DIAZ dice:

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  3. PEDRO N. ALVAREZ DIAZ dice:

    como se llama e autor de esta publicación

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