Colombia 2005
Valoración energética de Residuosuna alternativa de Hoy
LUIS EDUARDO DE AVILA RUEDA
El reto de la Gestión Integral de Residuos
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Ventas
DesperdicioDe Uso
Desperdicio deProducción
Bienes deProducción
Desecho
Extracción
Desperdicio Desperdicio
LA MAYORÍA DE LAS ACTIVIDADES HUMANAS CONSUMEN ENERGÍA Y GENERAN RESIDUOS.
El tratamiento de R.S
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RESIDUOS QUE EN SU MAYORÍA TERMINAN EN BOTADEROS Y RELLENOS SANITARIOS O INCLUSO EN EL LECHO DE ALGUNOS ARROYOS Y CUENCAS
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GENERANDO ALTOS NIVELES DE CONTAMINACIÓN CON COSTOS DE REMEDIACIÓN QUE SUPERAN EL COSTO DE TRATAMIENTO
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UN IMPORTANTE PORCENTAJE DE ESTOS RESIDUOS SE DEGRADAN EN CIENTOS E INCLUSO MILES DE AÑOS
Cáscara de naranja y de plátano hasta 2 años
Colillas de cigarro de 1 a 5 años
Calcetines de lana 1 a 5 años
Bolsas de plástico 10 a 20 años
Fibras de nylon 30 a 40 años
Piel curtida hasta 50 años
Latas 50 años
Latas y tapas de aluminio 80 a 100 años
Botellas de vidrio 1 millón de años
Botellas de plástico indefinido
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Y TIENEN UN PODER CALORIFICO QUE LOS CONVIERTE EN COMBUSTIBLES POTENCIALES .
Desechos Orgánicos sin secar 13.2 MJ/kg
Ropa 20 MJ/kg
Cartón 17 MJ/kg.
Bolsas de polietileno 43 MJ/kg
Fibras de nylon 28 MJ/kg
Cuero 19 MJ/kg
Espuma de poliestireno 35 a 40 MJ/kg
Neumáticos 32.6 MJ/kg
Gasolina 43.7 MJ/kg
Propano 46 MJ/kg
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POR LO QUE, EXISTEN GRANDES INVENTARIOS DE ENERGÍA QUE ESTÁN SIENDO ENTERRADOS DESAPROVECHANDO SU ENORME POTENCIAL ENERGÉTICO. …
REDUCCIÓN
VALORIZACIÓN
ELIMINACIÓN
Reutilización
Valorización Energética
Valorización Material
Incineración conRecuperación de
energía
¿?
¿?
Jerarquía de gestión de residuos en la UE
Introducción
La valorización energética se presenta como una alternativa adicional para reducir nuestra dependencia energética
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AL RITMO ACTUAL DE CONSUMO , LAS RESERVAS ESTIMADAS DE PETRÓLEO ( 1 BILLÓN DE BARRILES POR EXTRAER) SE AGOTARÍAN EN 38 AÑOS
10 1322 24 27 30
47 48 5463
96 98115
265
0
50
100
150
200
250
300
Noruega Argelia EEUU Nigeria Mexico Libia China Venez. Rusia E.A. Iran Kuwait Irak A.S.
Reservas mundiales de petróleo ( 2001)
(Miles de millones de barriles)
Fuente: Agencia Internacional de la Energía
El consumo actual de combustibles fósiles es 100,000 veces más rápido que su velocidad de formación
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SIN EMBARGO ALGUNOS DE LOS RESIDUOS PUEDEN SER CONSIDERADOS COMO COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS DEPENDIENDO DE SU PODER CALORÍFICO
COMBUSTIBLES SÓLIDOS
Harinas animales
NFU
Plásticos
Residuos de Papel/Cartón/Madera
Residuos destilados
Lodos
Coke químico residual
Embalajes
Desechos agrícolas y orgánicos
Biomasa
COMBUSTIBLES LIQUIDOS
Aceites
Disolventes
Pinturas
COMBUSTIBLES GASEOSOS
Biogás
Introducción
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HOY LA ENERGÍA DE ESTOS RESIDUOS DEPOSITADOS EN BOTADEROS ES LIBERADA MEDIANTE INCENDIOS QUE GENERAN ALTOS NIVELES DE CONTAMINACIÓN
Nuestra propuesta de valor
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LAS MEJORES PRÁCTICAS MUNDIALES HAN DEMOSTRADO QUE NO EXISTEN SOLUCIONES UNIMODALES QUE RESULVAN EL PROBLEMA CON LOS RESIDUOS.
(Porcentajes)
355240Suecia
2104048Francia
1533052Alemania
4622527Japón
1211473Estados Unidos
RECICLAJECOMPOSTEOINCINERACIÓNCon o sin
valorización
RELLENO SANITARIO
PAÍS
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LOS PAÍSES CONSIDERADOS MEDIOAMBIENTALMENTE “VERDES” HAN SEGUIDO ESTRATEGIAS DE RECUPERACIÓN ENERGÉTICA DE SUS RESIDUOS
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Austr
iaBé
lgica
Dinamarc
aFin
landia
Franc
iaAle
mania
Grecia
Irland
aIta
liaLu
xembu
rgoHola
nda
Portu
gal
Espa
ñaSu
ecia
Reino U
nido
Gestión de RU en Europa (2000)
Reciclado Incineración Vertederos Otros
Introducción
Españ
a
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SIN EMBARGO LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA EN MUCHOS PAISES, HASTA AHORA SE HA LIMITADO PRÁCTICAMENTE EN EXCLUSIVA A LA INDUSTRIA CEMENTERA --ALTOS COSTES DE INVERSIÓN Y OPERATICIÓN--
COPROCESAMIENTO GENERACIONDE ENERGIA
USO DE LAENERGIA
EN LA INDUSTRIA
TRANSFERENCIAA PRODUCTOS YGENERACION DE
RESIDUOS
RESIDUOS
Nuestra propuesta de valor
…no había permitido gestionar eficientemente el Ciclo Integral de Residuos
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EXISTE UNA GRAN DIVERSIDAD DE TECNOLOGÍAS, PARA LA EMIMINACIÓN DE LOS RESIDUOS VIA TRATAMIENTO TÉRMICO
Combustor que gira enfriado por agua a un ritmo de 10 a 20 rotaciones por hora
Aire de combustión precalentado es aportado por varios portales
Cuentan con sistemas de recuperación de energía
Puede operar en batch o en continuo
Rotatorios
Mas eficiente que el de paredes refractarias
Reducciones de volúmenes entre 70% y 90%
Lleva unos tubos de acero verticales para bombear agua
El calor de la combustión genera vapor de agua para generar electricidad
Muros de agua (MB-WW)
Alimentación por sistema móvil
Aire en exceso para combustión (cantidades estequiométricas)
Desmanteladas en muchos países
Paredes refractarias
Incineración en Masa
CaracterísticasTipologíasTecnologías Existentes
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SIN EMBARGO NO TODAS PERMITEN LA RECUPERACIÓN DE ENERGÍA
Cama de arena turbulenta y semisuspendida
Alimentación en exceso aire
Acepta residuos sólidos, líquidos, gaseosos
Lecho fluidizado
Gran área de superficie que permiten múltiples reacciones catalíticasCo-incineración
Alimentación con residuos paletizados a través de distribuidores a base de aire
Incineración en suspensiónCapacidades entre 230 y 2700 ton/día
Exclusiva de residuos preprocesados
Incineración de Combustibles
alternos
Utiliza cámara de combustión y post combustión
La combustión se lleva a cabo con un aporte controlado de aire En la post-combustion se agrega aire en exceso y se completa con altas temperaturas
Privado de aire
Contiene dos cámaras de combustión
Generalmente para capacidades de entre 4 a 270 tons/día
Alimentación en exceso de aire (100 a 250%)
Aire en excesoIncineración Modular
CaracterísticasTipologíasTecnologías Existentes
Competencia
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Y EL PARADIGMA CONTINUA, ALTOS COSTOS DE INVERSIÓN OPERACIÓN Y MANTENIMIENTO
Produce un arco eléctrico de alto voltaje para atomizar los residuos lo que rompe los enlaces químicos
Los residuos son tratados en ausencia de O2, la fracción orgánica es convertida en H2 y C0. Los inorgánicos son reducidos a un magma
Arco de Plasma
Proceso térmico a baja temperatura y en ausencia de oxigeno
Se gasifican los residuos utilizados
Pirolisis y gasificación
Características PrincipalesTecnologías
Competencia
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EXISTE UNA TECNOLOGÍA QUE ROMPE EL PARADIGMA Y OFRECE INTEGRAR LOS RESIDUOS A LA CADENA DE VALOR
•Tecnología innovadora patentada P.D.C.
•Capaz de gestionar la eliminación de residuos, incluyendo residuos industriales y desechos hospitalarios
•Sin generar humos ni olores y emitiendo extremadamente bajas concentraciones de dioxinas
•Un proceso eficiente y seguro
•Una solución tecnológica elegante que requiere poco mantenimiento y con costes de operación mínimos
•Genera energía térmica o eléctrica sin consumir combustibles fósiles
CARASTERISTICAS
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ESTA TECNOLOGÍA PERMITE ALCANZAR TEMPERATURAS DE TRATAMIENTO TÉRMICO MUY SUPERIORES A LAS TECNOLOGÍA TRADICIONALES…
…Cumpliendo con requerimientos técnicos que garantizan alta eficiencia energética
Muy bajasAltasMuy BajasCostos de tratamiento de emisiones contaminantes
BajaAlta MediaInversión
MediosAltosMuy bajos Costes de Operación
NA90-95%90-95%Reducción de volúmenes
NA< 2 seg3 segTiempo de residencia
<350 C850 C1200 a 1400 CTemperatura de operación
CalderasIncineradoresW2E
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LO CUAL ASEGURA EMISIONES INFERIORES A LAS ESTABLECIDAS EN LA NORMATIVIDAD DE CUALQUIER PARTE DEL MUNDO
W2E 5000Planta Las LomasRD 652/2003RD1088/92ContaminanteContaminante
663450100CO (CO (mgmg/m3)/m3)
3330.71050HClHCl ((mgmg/m3)/m3)
175175NA200NANOxNOx ((mgmg/m3)/m3)
48486.150300SO2 (SO2 (mgmg/m3)/m3)
1818161030PartPartíículas (culas (mgmg/m3)/m3)
0.010.010.010..5***1Metales pesados (Metales pesados (ArAr, , Se, Se, CoCo, Ni, , Ni, MgMg) () (mgmg/m3)/m3)
0.010.010.04*0.050.2*Cadmio (Cadmio (mgmg/m3)/m3)
0.010.010.22**(***)5**Metales pesados (Metales pesados (PbPb, , CrCr, , Cu, Cu, ZnZn) () (mgmg/m3)/m3)
0.010.01*0.05*Mercurio (Mercurio (mgmg/m3)/m3)
0.00190.00190.10.050.1Dioxinas y Dioxinas y FuranosFuranos EQT EQT ((ngng/m3) /m3)
Nota: (*) incluye CD y Hg (**) incluye Pb,Cr,Cu,Mn (***)incluye Sb+As+Pb+Cr+Co+Cu+Mn+Ni+V+Sn (µg/m3N)
Nuestra propuesta de valor
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ADEMÁS OPERA BAJO CONDICIONES QUE PERMITEN ADAPTARSE A LAS NECESIDADES Y REQUERIMIENTOS DE LOS CONSUMIDORES
ÁÁrea ocupada = 150 m2 ( para un horno de rea ocupada = 150 m2 ( para un horno de coprocesamientocoprocesamiento de 5 ton/ dde 5 ton/ díía)a)
Servicios requeridos = energServicios requeridos = energíía ela elééctrica 14kw/ctrica 14kw/hrhr triftrifáásicasica
Personal operativo = 2Personal operativo = 2
Tiempo de precalentamiento = no requeridoTiempo de precalentamiento = no requerido
Tiempo para alcanzar temperatura de operaciTiempo para alcanzar temperatura de operacióón = 10 n = 10 minmin
Tiempo de paro para limpieza = 2 Tiempo de paro para limpieza = 2 hrhr
Combustible utilizado = mismos residuosCombustible utilizado = mismos residuos
La temperatura en la superficie del horno es de 30 a 40 La temperatura en la superficie del horno es de 30 a 40 °°CC
No utiliza recipientes a presiNo utiliza recipientes a presióón, su disen, su diseñño es de tipo abierto.o es de tipo abierto.
Disponemos de equipamientos con capacidades de 5 ton/dDisponemos de equipamientos con capacidades de 5 ton/díía ,50t ton/da ,50t ton/díía a óó 100 ton/d100 ton/dííaa
Adicionalmente tenemos la capacidad de desarrollos a medida paraAdicionalmente tenemos la capacidad de desarrollos a medida para necesidades especnecesidades especííficasficas
Nuestra Propuesta de Valor
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Y SUS APLICACIONES PROBADAS SON MUY AMPLIAS
••Ayuntamientos y Gobiernos Ayuntamientos y Gobiernos localeslocales
••HospitalesHospitales
••InvernaderosInvernaderos
••Industria de AlimentosIndustria de Alimentos
••Planta de Secado de Planta de Secado de alimentosalimentos
••Industria TextilIndustria Textil
••Industria de NeumIndustria de Neumááticosticos
••Etc.Etc.
Clientes potenciales
Algunos ejemplos de aplicaciones Industriales
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••Cualquier residuo con poder calorCualquier residuo con poder caloríífico se puede utilizar fico se puede utilizar como combustible para generar energcomo combustible para generar energíía ta téérmicarmica
••Se recibe un servicio integral que incluye desde el plan Se recibe un servicio integral que incluye desde el plan de gestide gestióón de residuos hasta la entrega de la energn de residuos hasta la entrega de la energíía a generadagenerada
••La energLa energíía ta téérmica generada puede ser utilizada por la rmica generada puede ser utilizada por la empresa contratante del servicio o venderla a tercerosempresa contratante del servicio o venderla a terceros
••Mediante un contrato de GestiMediante un contrato de Gestióón se accede al uso de n se accede al uso de una tecnologuna tecnologíía de punta y a sus potenciales mejoras por a de punta y a sus potenciales mejoras por innovaciinnovacióónn
••Se favorece la preservaciSe favorece la preservacióón de los combustibles no n de los combustibles no renovables renovables
••La tecnologLa tecnologíía permite integrar los residuos a la cadena a permite integrar los residuos a la cadena de valor de los procesos industriales o comerciales.de valor de los procesos industriales o comerciales.
EN DEFINITIVA, WASTE TO ENERGY PERMITE INTEGRAR EN LA CADENA DE VALOR LOS DESECHOS QUE HASTA AHORA REPRESENTABAN UNA FUENTE DE COSTES Y DE CONTAMINACIÓN
Conclusiones finales
Conclusiones finales