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Informe Ambiental sobre la planta de valorización de
biomasa de Orkoien
REALIZADO POR: SUPERVISADO POR:
MAURA CÓLERA Mª EUGENIA SÁDABA
(Ingeniera. Química, Investigadora) (Gerente)
Estella, 28 de junio de 2012
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
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Índice
INDICE Pags.
0. Principales preocupaciones Concejos de Arazuri e Iza 3
1. Introducción 9
2. Ventajas ambientales de la utilización de biomasa 20
3. Situación actual de las plantas de biomasa 23
4. Legislación y normativa 35
5. Impacto ambiental de las plantas de biomasa 37
6. Combustión de otros residuos 45
7. Conclusiones y puntos clave 46
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
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0. Principales preocupaciones de los Concejos de Arazuri e Iza
A continuación se responde a cada una de las principales preocupaciones presentadas
por el Concejo de Arazuri e Iza sobre el proyecto de la instalación de una planta de
valorización de biomasa para producción eléctrica en Orkoien:
1) Artículos científicos sobre los efectos en la salud del humo producido por
la combustión de biomasa.
En primer lugar es de destacar que el humo que se emite por chimenea en una planta
de valorización de biomasa no tiene nada que ver con el humo de una quema
incontrolada de combustión de madera ya que en una planta de combustión de
biomasa, el gas producido es tratado previamente en un sistema de tratamiento de
gases.
Los artículos a los que se hacen referencia en las alegaciones hablan sobre una quema
de madera incontrolada en países en su mayoría pobres. En estos países, la utilización
masiva y la quema incontrolada de biomasa crean problemas de deforestación, erosión y
contaminación. Se utilizan pequeñas calderas de uso doméstico sin sistemas de
tratamiento de gases muy diferentes a las grandes plantas instaladas en los países
desarrollados, con sistemas de reducción, limpieza y control de emisiones.
Por ello, los efectos sobre la salud que pueda tener el humo producido por la combustión
de la madera en pequeñas calderas de países pobres no pueden ser comparados con los
efectos que tiene el humo de una planta de valorización de biomasa con un tratamiento
de gases como la que se plantea instalar en Orkoien.
Como se detalla más adelante en este informe, el sistema de tratamiento de gases
elimina los contaminantes de las emisiones atmosféricas de tal forma que el humo
que sale por la chimenea es un humo limpio sin apenas carga contaminante y
cumple con los límites legislativos pertinentes (Decreto Foral 6/2002, de 14 de
Enero).
2) Gran consumo de agua potable
El consumo de agua previsto será de unos 4 m3/h (91,4 m3/día) el cual será
suficiente para el suministro de agua sanitaria, agua de proceso, riegos, limpiezas
y protección contra incendios.
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Es un caudal normal comparado con los caudales necesarios en otras industrias.
A continuación se presentan ejemplos reales de empresas navarras:
Sector Caudal de agua
consumida (m3/día)
Producción y transformación de metal 62.5-109,4
Fundiciones de metales 437
Empresas de lana de roca 408
Industria papel y cartón 19.200
Explotación agropecuaria 72
Además es de destacar que en la planta de Orkoien, se aplicarán las MTD
(Mejores Técnicas Disponibles) para reducir el consumo de agua y de vertidos.
Del aporte bruto señalado se va a recircular la mayor parte de agua posible para
consumir el mínimo necesario.
Se aprovecharán los rechazos de la primera etapa de ósmosis para limpiezas y
mangueos y para limpieza del filtro bicapa. Así mismo también se recuperarán en
el tanque de agua bruta los rechazos de la segunda etapa de ósmosis y de la
Estación de Depuración. Estas recuperaciones suponen 19,2 m3/día, con lo que el
caudal de agua ahorrado será de unos 6.173 m3/año.
3) Aumento de las emisiones de efecto invernadero
A diferencia de los combustibles fósiles, el dióxido de carbono originado en el proceso de
combustión de la biomasa es devuelto a la atmósfera, desde donde fue tomado durante
su generación. Según esto, el uso de la biomasa como combustible no hace
aumentar el contenido de dióxido de carbono a la atmósfera y por lo tanto no se
atribuye el efecto invernadero.
Esto se denomina “el balance neutro de la biomasa” en las emisiones de dióxido de
carbono (CO2). Dicho de otra forma, la combustión de biomasa no contribuye al efecto
invernadero porque el carbono que se libera forma parte de la atmósfera actual (es el que
absorben y liberan continuamente las plantas durante su crecimiento) y no del subsuelo,
capturado en épocas remotas, precisamente como el gas y el petróleo.
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La energía que contiene la biomasa es la energía solar almacenada a través de la
fotosíntesis, proceso por el cual algunos organismos vivos, como las plantas, utilizan la
energía solar para convertir los compuestos inorgánicos que asimilan (como el CO2) en
compuestos orgánicos.
De hecho, se puede decir que la combustión de biomasa reduce la generación de
Gases Efecto Invernadero (GEI), ya que evita la combustión de otros combustibles
fósiles que sí emiten CO2 como el carbón y además evita que la biomasa se
descomponga en el bosque con las importantes emisiones de CO2 y CH4 que esto
produce.
Según datos del PER (Plan de Energías Renovables), las emisiones evitadas de CO2 por
la combustión de la biomasa superarían los nueve millones de toneladas.
Fuente: Plan de Energías Renovables
4) El transporte de biomasa en vehículos pesados, además de suponer un
despilfarro energético, causará molestias, ya que la circulación de estos
vehículos será constante.
De lunes a viernes se trasladarán a la planta de valorización de biomasa de Orkoien 15
camiones para el transporte de la biomasa necesaria así como de otras materias primas.
Se calcula que por las cercanías del casco urbano de Orkoien circulan diariamente
alrededor de 4.000 vehículos pesados.
Esta cifra es el mínimo de vehículos pesados que circulan diariamente por la ronda
oeste, la zona más transitada de Navarra.
Por ello el transporte de los 15 camiones a esta instalación supone un 0,37% de los
camiones que circulan diariamente por las cercanías de Orkoien, es decir una aportación
insignificante.
5) Si deja de ser rentable quemar biomasa, no sería complicado quemar
cualquier cosa más rentable
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La planta de valorización de biomasa de Orkoien va a estar diseñada y preparada para la
combustión de biomasa forestal.
Todos los permisos (Licencia de apertura, licencia de actividad, Autorización Ambiental
Integrada, etc.) se concederán para esta actividad, es decir para la combustión de
biomasa y por lo tanto cualquier otra actividad que se realice en la planta como la
combustión de otro tipo de residuos no estará permitida y se estará incumpliendo la
legalidad.
Por ello, legalmente es muy complicado valorizar otro tipo de residuos en una planta de
valorización de biomasa, ya que los permisos están específicamente destinados a esta
actividad.
Por otra parte, técnicamente también es muy complicado valorizar otros residuos en una
planta optimizada para la combustión de biomasa, ya que la caldera y todo el sistema de
tratamiento de gases deberían ser modificados y la inversión que esto supone es muy
alta.
Por ello, no se considera viable ni legalmente ni técnicamente la inserción de otro
tipo de residuos en una planta de valorización de biomasa.
6) Las partículas tóxicas generadas, se depositarían sobre los cultivos,
suelos, contaminándolos.
Como se ha comentado previamente, las emisiones generadas cumplen los límites
legislativos pertinentes, por lo que no van a causar ningún daño en la zona.
Además, respecto a las cenizas volantes o partículas, se van a instalar sistemas y
equipos con una tecnología totalmente desarrollada y conocida que operan con
unos rendimientos muy altos, y que por lo tanto, se consiguen retener en
porcentajes muy elevados del total de partículas generadas, por ello no salen por
chimenea. Se trata de filtros, ciclones y precipitadores electrostáticos. Con la
instalación de estos equipos las emisiones de cenizas volantes están muy por
debajo del límite que actualmente está en vigor para este tipo de centrales.
En la actualidad todas las plantas de combustión de biomasa y en concreto la de
Orkoien, disponen de un sistema de tratamiento y limpieza de gases muy exhaustivo,
para minimizar y eliminar los contaminantes en las emisiones atmosféricas. Por ello, el
humo que se emite por la chimenea de estas plantas no tiene nada que ver con el humo
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de una quema incontrolada de leña, ya que en el primer caso el humo ha pasado por una
serie de limpiadores y una vez que se emite por la chimenea es un humo limpio, sin
apenas carga contaminante y que cumple la legislación pertinente.
Entre las emisiones destacan las partículas, el dióxido de carbono (CO2), el monóxido de
carbono (CO), los compuestos de azufre (SOx), los óxidos de nitrógeno (NOx) y los
residuos sólidos (cenizas volantes).
En esta planta es de aplicación el Decreto Foral 6/2002, de 14 de Enero, por el que se
establecen las condiciones aplicables a la implantación y funcionamiento de las
actividades susceptibles de emitir contaminantes a la atmósfera.
Según la clasificación que se establece en el Anexo I de dicho Decreto Foral, la
instalación se engloba en el grupo B. Los valores de emisión son los que se indican en el
Anexo III “Niveles de emisión de contaminantes a la atmósfera para las principales
actividades industriales”
A continuación se puede comparar los límites de emisión indicados por el Real Decreto y
los valores de emisión de la planta de Orkoien:
Contaminante Ud Valores de
emisión
Límites de emisión
Partículas (mg/Nm3) 33 50
CO (mg/Nm3) <200 250
SOx (mg/Nm3) 75 2000
NOx (mg/Nm3) 200 300
Como se puede observar se cumplen todos los límites legislativos.
Además, uno de los últimos informes conocidos sobre emisiones atmosféricas,
corresponde al Instituto de Medicina Preventiva de la Universidad de Lisboa, que
concluye: “No existe impacto en el nivel de dioxinas en sangre de los residentes vecinos
a una Planta de Incineradora”.
Es de destacar que además de cumplirse los límites del Decreto Foral, en la planta de
Orkoien se aplican todas las medidas MTD (Mejores Tecnologías Disponibles) para este
tipo de plantas.
Además, se va a instalar un sistema de medición en continuo que se encargará de medir
las emisiones para que no exista ninguna desviación.
La planta de Orkoien tiene una chimenea de 70 metros, una altura superior a la
recomendada en instalaciones de sus características, para facilitar la dispersión de las
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emisiones atmosféricas, y evitar contribuir a los niveles de inmisión o concentración a
nivel del suelo, que miden la calidad del aire que se respira en la zona.
7) El rendimiento de esta planta es del 39,11% (el resto se pierde en forma
de calor)
La planta de Orkoien ya ha considerado la opción de aprovechar este calor para instalaciones cercanas y lo está estudiando y valorando ya que de esta forma aumentaría su rendimiento considerablemente.
Es de destacar que en toda planta de generación de electricidad a partir de biomasa, además de la electricidad obtenida se produce un calor. Para aumentar la eficiencia de la planta es muy conveniente aprovechar este calor en diferentes aplicaciones térmicas como autoabastecer la las necesidades propias de la planta o en otras instalaciones cercanas consumidoras de esta energía.
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1. Introducción
1.1. La Biomasa y su balance neutro
La Biomasa es una fuente de Energía Renovable, porque gestionada correctamente es
un recurso inagotable. Hasta no hace mucho, la biomasa era la principal fuente de
energía, mucho antes que el viento y la energía solar, ya que la quema de madera ha
sido durante siglos la principal fuente de energía del ser humano.
Los objetivos del Plan de Energías Renovables de España (PER) establecen una
contribución de estas fuentes renovables en el año 2020 superior al 20% de la
energía primaria. Por ello se le debe de dar un impulso muy importante a la biomasa a
nivel nacional.
La Biomasa es la “Fracción biodegradable de los productos, subproductos y residuos
procedentes de la agricultura (incluidas las de origen vegetal y de origen animal) de la
silvicultura y de las industrias conexas, así como la fracción biodegradable de los
residuos industriales y municipales” (RD 661 de 2007).
Dentro de esta citada definición se engloba: Los residuos de aprovechamientos
forestales, cultivos con fines energéticos, combustibles líquidos derivados de productos
agrícolas, residuos de origen animal o humano, etc.
AENOR utiliza la definición de la Especificación Técnica Europea CEN/TS 14588 para
catalogar la biomasa como “todo material de origen biológico excluyendo aquellos que
han sido englobados en formaciones geológicas sufriendo un proceso de mineralización”.
Ciclo neutro de emisiones de CO2
Es de destacar “el balance neutro de la biomasa” en las emisiones de dióxido de carbono
(CO2). Se considera que la combustión de biomasa no contribuye al efecto invernadero
porque el carbono que se libera forma parte de la atmósfera actual (es el que absorben y
liberan continuamente las plantas durante su crecimiento) y no del subsuelo, capturado
en épocas remotas, precisamente como el gas y el petróleo.
La energía que contiene la biomasa es la energía solar almacenada a través de la
fotosíntesis, proceso por el cual algunos organismos vivos, como las plantas, utilizan la
energía solar para convertir los compuestos inorgánicos que asimilan (como el CO2) en
compuestos orgánicos.
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1.- Las plantas usan el sol para crecer
2.- La materia orgánica de las plantas almacena la energía solar en forma de carbono.
3.- El CO2 que se emite en su combustión o aprovechamiento energético, cierra el ciclo
del carbono, con un balance neutro, ya que todo el CO2 emitido, provenía inicialmente del
aire y se devuelve al aire.
Las instalaciones de producción energética con biomasa se abastecen de una amplia
gama de biocombustibles, desde astillas hasta cardos y paja, pasando por huesos de
aceituna y cáscaras de almendra. Esta heterogeneidad continúa en los usos de la
energía producida con biomasa, pudiendo utilizarse para calefacción y producción de
agua caliente en el sector doméstico (viviendas unifamiliares, comunidades de vecinos,
barrios o municipios enteros), calor para procesos industriales y generación de
electricidad.
Dentro de los principales biocombustibles sólidos destacan los orujillos (de aceite y de
uva), los huesos de aceituna, las cáscaras de frutos secos (tanto agrícolas, almendra;
como forestales, piñón) y por supuesto los residuos de nuestros montes y de las
industrias forestales (desde cortezas hasta astillas, pasando por costeros y serrines).
En el proyecto que nos concierne se producirá energía eléctrica a partir de una caldera
que empleará como combustible biomasa forestal procedente del proceso de limpieza de
los bosques del área de influencia de la central, residuo forestal de pino y haya.
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1.2. Situación actual de la biomasa
La biomasa representa el 10-15% del consumo de energía primaria mundial, sin embargo
el reparto es muy desigual. En los países no industrializados, la biomasa, que se sigue
extrayendo de los bosques naturales, supone un 35% de la energía primaria y en los
países más pobres su casi exclusiva fuente de energía. Según datos de la FAO (Fondo
de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura), algunos países pobres
obtienen el 90% de su energía de la leña y otros biocombustibles.
Sin embargo, en los países desarrollados, la energía obtenida de la biomasa globalmente
supone un 3,5% de la energía primaria. En la actualidad en la mayoría de los países
desarrollados se están potenciando programas para el fomento de la biomasa con fines
energéticos, lo que ha originado el aumento de su consumo. Las previsiones concretas
de futuro las marca, entre otros, el Panel Intergubernamental sobre el Cambio Climático,
estableciendo que antes de 2100 la cuota de participación de la biomasa en la
producción mundial de energía debe estar entre el 25 y 46%.
En los países pobres la utilización masiva y la quema incontrolada de biomasa
crean problemas de deforestación, erosión y contaminación. Se utilizan pequeñas
calderas de uso doméstico sin sistemas de tratamiento de gases muy diferentes a
las grandes plantas instaladas en los países desarrollados, con sistemas de
reducción, limpieza y control de emisiones.
En Europa
En Europa, el 54% de la energía primaria de origen renovable procede de esta fuente, sin
embargo sólo supone el 4% sobre el total energético. En concreto, según los datos del
observatorio europeo de las energías renovables, EurObserv'ER, en 2009 la producción
de energía primaria debida a biomasa se cuantificó en 72.767 ktep. El 17% fue destinado
a la producción de electricidad.
Francia, con 9.795 ktep encabeza la producción, seguida por los países escandinavos,
que son considerados los auténticos líderes acorde con su número de habitantes ya que,
por ejemplo, Finlandia cubre con biomasa el 50% de sus necesidades de calor y el 20%
del consumo de energía primaria.
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Fuente: Wood Energy Barometer- October 2005 (EurObserv’ER)
Respecto a la producción eléctrica con biomasa, Eurobserv’er presenta que se
produjeron en 2009 en Europa 62.186 TWh.
En España
En España, los recursos potenciales de biomasa calculados en el Plan de Energías
Renovables (PER) se sitúan en torno a los 19.000 ktep, de los cuales, más de 13.000
ktep corresponden a biomasa residual y casi 6.000 ktep a cultivos energéticos. En la
actualidad, la biomasa alcanza el 45% de la producción con energías renovables en
España, lo que equivale al 3,51% respecto del total de consumo de energía primaria,
incluidas las convencionales. A continuación se muestra un gráfico del consumo de
energía primaria en 2010:
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En 2009 en España se generaron 1.100 ktep de energía eléctrica y 3.100 ktep de energía
térmica a partir de biomasa.
Andalucía, Galicia y Castilla y León son las Comunidades Autónomas que registran un
mayor consumo, destacando Andalucía por la existencia de numerosas y grandes
industrias agroalimentarias.
1.3. Combustión de la biomasa para la producción de energía eléctrica
Debido a que las tecnologías de biomasa utilizan procesos de combustión para producir
electricidad, ésta energía puede ser generada en cualquier momento, a diferencia del
viento y la mayoría de las tecnologías solares, que sólo generan energía cuando el viento
sopla o el sol brilla. En E.E.U.U., uno de los países pioneros, las centrales eléctricas de
biomasa representan en la actualidad 11.000 MW la segunda mayor cantidad de energía
renovable en su país.
Combustión de la biomasa
Los procesos termoquímicos llevados a cabo para la transformación de la biomasa son:
combustión, gasificación y pirólisis. Mediante estos procesos se obtienen productos
intermedios que dan lugar a la producción de calor y electricidad.
La combustión se define como una reacción química relativamente rápida, mediante la
que se combinan el oxígeno del aire (comburente) con los diferentes elementos oxidables
que contiene el combustible, originándose en el proceso desprendimiento de calor.
C + O2 → CO2 + 8.100 kcal/kg
C + ½ O2 → CO + 2.425 kcal/kg
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CO + ½ O2 → CO2 + 2.419 kcal/kg (5.675 kcal/kg de C)
H2 + ½ O2 → H2O + 34.100 kca/kg
S + O2 → SO2 + 2.500 kcal/kg
N2 + O2 → NOX (esta reacción no es importante desde el punto de vista
energético pero sí desde el punto de vista medioambiental)
(C + H2 + S) + (O2 N2) → (CO2 + H2O + SO2 + N2) + Calor
Mediante esta reacción podemos obtener calor directamente a partir de la biomasa de un
modo ecológico y renovable.
Ventajas y desventajas de la combustión
El proceso de combustión de la biomasa trae consigo una serie de ventajas y
desventajas que se pueden resumir en los siguientes puntos:
Ventajas:
- Desulfuración
- Diversidad de combustibles
- Temperatura uniforme
- Alta velocidad de combustión
- Mayor sencillez de operación (semejante a un fluido)
- Alta transferencia de calor
- No se forman escorias
- Menor exceso de aire de combustión
- Menor emisión de gases nitrosos
- Mayor rendimiento
Desventajas:
- Abrasión
- Necesidad de ciclones
Caldera de parrilla
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Las tecnologías existentes para la combustión de biomasa poseen ciertas características
especiales respecto a los sistemas convencionales utilizados con combustibles fósiles.
Las tecnologías para el quemado y la recuperación energética de combustibles
residuales se puede agrupar en dos grandes grupos: tecnología de parrillas y tecnología
de lecho fluidizado.
En la planta de Orkoien la tecnología que se va a instalar es una caldera de parrilla, que
es la más eficiente y recomendada en el documento de MTDs para las instalaciones de
combustión.
En las calderas de parrilla se lleva a cabo el avance del combustible mediante el arrastre
de unos elementos con movimiento relativo entre sí. Estos elementos sostienen al
combustible, y mediante la insuflación del aire necesario, se lleva a cabo la combustión
del mismo. A medida que avanzan los residuos se va produciendo la combustión de los
mismos, de esta manera, a la salida de la parrilla el contenido de inquemados es muy
pequeño.
El proceso se lleva a cabo en tres etapas, en la primera de ellas, se produce un secado,
en el que se evapora el agua contenida en el material.
En la segunda fase se lleva a cabo el proceso de combustión propiamente dicho. La
última etapa sirve para completar la combustión en las zonas de mayor temperatura de
ignición.
Los gases desprendidos de la combustión se envuelven en una corriente de aire al
abandonar las parrillas. Las parrillas de las calderas de biomasa pueden ser fijas, móviles
o sistemas mixtos.
Producción de electricidad
Las aplicaciones térmicas con producción de calor y agua caliente sanitaria son las más
comunes dentro del sector de la biomasa. En un nivel menor de desarrollo se sitúa la
producción de electricidad, que es la que nos atañe en el presente proyecto.
La producción de electricidad precisa de sistemas complejos dado el bajo poder calorífico
de la biomasa, su alto porcentaje de humedad y su gran contenido en volátiles. Esto
explica que en España en el año 2004 se generaran 680 ktep de biomasa eléctrica frente
a los 3.487 ktep de las aplicaciones térmicas.
Entre los combustibles más utilizados en aplicaciones eléctricas se encuentran los
residuos de la industria del aceite de oliva, como el orujillo y el alperujo, existiendo
plantas de gran tamaño en el Sur de España que se alimentan de estos combustibles.
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Otra de las mayores plantas de nuestro país se sitúa en Sangüesa, en este caso
alimentada con paja de cereal. Como ya se ha dicho, las industrias forestales y otras
industrias agroalimentarias (como por ejemplo las maicerías y las alcoholeras) también
tienen su cuota de importancia al producir energía eléctrica con sus propios residuos
(astillas, serrín, cascarilla de arroz, granilla de uva. Etc.).
A continuación se puede ver la contribución de la combustión de biomasa en la
generación de energía eléctrica:
1.4. Especificaciones concretas de la biomasa
La biomasa forestal que se va a utilizar en la planta de Orkoien va a cumplir una serie de
especificaciones reguladas por una norma, que harán que el combustible cumpla unos
requisitos y una ficha técnica al igual que cualquier otra materia prima.
La norma UNE-CEN/TS 14961 EX de Biocombustibles Sólidos, especificaciones y
clases de combustibles, es una norma experimental que recoge los tipos y las
especificaciones que deben cumplir los biocombustibles sólidos existentes.
Esta norma hace referencia a su vez a otra serie de normas para la realización de los
pertinentes ensayos. Actualmente estas normas están en proceso de desarrollo, algunas
ya son definitivas, sin embargo otras son todavía borradores.
Objeto y campo de aplicación
El objetivo de esta Especificación Técnica es proporcionar los principios claros y no
ambiguos para la clasificación de biocombustibles sólidos y servir como herramienta para
permitir un intercambio comercial eficiente de estos biocombustibles, favoreciendo un
buen entendimiento entre el vendedor y el comprador.
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El campo de aplicación de esta norma incluye los biocombustibles sólidos originados de
las siguientes fuentes:
- Productos agrícolas y forestales;
- Residuos vegetales agrícolas y forestales
- Residuos vegetales de la industria de procesado de alimentos
- Residuos de madera, con la excepción de residuos de madera que puedan
contener compuestos orgánicos halogenados o metales pesados como resultado
de su tratamiento con conservantes de la madera y de tratamientos de
recubrimiento, y que incluyen, en particular, los residuos de madera que proceden
de la construcción y demoliciones.
- Residuos vegetales fibrosos que proceden de la producción de pasta virgen y de
la producción de papel a partir de pasta.
- Residuos de corcho.
Caracterización de los biocombustibles sólidos
Los biocombustibles sólidos se especifican mediante:
- origen y fuente
- principales formas comercializadas
- propiedades que deben cumplir
Es decir, para caracterizar los biocombustibles sólidos como tal, se deben especificar los
tres apartados anteriores y estos se deben ajustar a los parámetros indicados en la
norma.
Ensayos a realizar
En la tabla siguiente se especifican los ensayos de laboratorio que se deben realizar para
determinar las propiedades de los biocombustibles sólidos.
Ensayo para determinar la
propiedad Norma
Humedad total según se recibe
(Mar)
CEN/TS 14774-1. Biocombustibles sólidos. Métodos para la
determinación del contenido de humedad. Método de secado
en estufa. Parte1: Humedad total. Método de referencia.
CEN/TS 14774-2. Biocombustibles sólidos. Métodos para la
determinación del contenido de humedad. Método de secado
en estufa. Parte1: Humedad total. Método simplificado.
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CEN/TS 14774-3. Biocombustibles sólidos. Métodos para la
determinación del contenido de humedad. Método de secado
en estufa. Parte1: Humedad de la muestra para análisis
general.
Contenido de cenizas (A) CEN/TS 14775. Biocombustibles sólidos. Métodos para la
determinación del contenido de cenizas.
Poder calorífico inferior (qp,net,d) CEN/TS 14918. Biocombustibles sólidos. Métodos para la
determinación del poder calorífico.
Distribución del tamaño de
partículas (P)
CEN/TS 15149-1. Biocombustibles sólidos. Métodos para la
determinación de la distribución granulométrica. Parte 1:
Método del tamiz oscilante con apertura de malla igual o
superior a 3,15 mm.
CEN/TS 15149-2. Biocombustibles sólidos. Métodos para la
determinación de la distribución granulométrica. Parte 2:
Método del tamiz vibratorio con apertura de malla igual o
superior a 3,15 mm.
Cantidad de finos (F) CEN/TS 15149-2. Biocombustibles sólidos. Métodos para la
determinación de la distribución granulométrica. Parte 2:
Método del tamiz vibratorio con apertura de malla igual o
superior a 3,15 mm.
Densidad de partícula (DE) CEN/TS 15150. Biocombustibles sólidos. Métodos para la
determinación de la densidad de partículas. Pendiente de
publicación.
Densidad aparente (BD) CEN/TS 15103. Biocombustibles sólidos. Métodos para la
determinación de la densidad aparente. Pendiente de
publicación.
Resistencia mecánica de pélets y
briquetas (DU)
CEN/TS 15210. Biocombustibles sólidos. Métodos para la
determinación de la resistencia mecánica de pélets y
briquetas. Pendiente de publicación..
Contenido de carbono (C),
Hidrógeno (H) y nitrógeno (N)
CEN/TS 15104. Biocombustibles sólidos. Métodos para la
determinación del contenido total de C, H y N. Métodos
instrumentales. Pendiente de publicación.
Contenido de Cloruro (Cl), sodio
(Na) y potasio (K) soluble en
agua.
Biocombustibles sólidos. Métodos para la determinación del
contenido de cloro, sodio y potasio solubles en agua.
Pendiente de publicación
Contenido de azufre (S) y cloro
(Cl)
Métodos para la determinación del contenido de azufre (S) y
cloro (Cl). Pendiente de publicación.
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Macroelementos (Al, Si, K, Na,
Ca, Mg, Fe, P y Ti)
Métodos para la determinación del contenido de
Macroelementos (Al, Si, K, Na, Ca, Mg, Fe, P y Ti).
Pendiente de publicación.
Microelementos (As, Ba, Be, Cd,
Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Mn, Ni, Pb,
Se, Te, V y Zn)
Métodos para la determinación del contenido de
Microelementos (As, Ba, Be, Cd, Co, Cr, Cu, Hg, Mo, Mn, Ni,
Pb, Se, Te, V y Zn). Pendiente de publicación.
Temperatura de fusión de las
cenizas
Pendiente de publicación. Ensayo de interés, no obligatorio
para cumplir la norma
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2. Ventajas ambientales del uso de la biomasa como recurso energético
Si normalmente a los sistemas de producción de energías renovables se les otorga un
beneficio claro: la disminución de la carga contaminante provocada por los combustibles
fósiles; en el caso de la biomasa existen otros beneficios como propiciar el desarrollo
rural y proporcionar el tratamiento adecuado de residuos, en algunos casos
contaminantes, o gestionar los residuos procedentes de podas y limpiezas de bosques
limitando la propagación de incendios. El aprovechamiento de la masa forestal residual
como combustible para calderas de biomasa es una de las soluciones para facilitar el
saneamiento de los bosques.
Otro aspecto a tener en cuenta es la posible reforestación de tierras agrícolas o
desforestadas con cultivos energéticos, herbáceos o leñosos, con destino a la producción
de biomasa, que aumentarían la retención de agua y la disminución de la degradación y
erosión del suelo.
Respecto a las aplicaciones energéticas, las calderas modernas de biomasa no
producen humos como las antiguas chimeneas de leña, y sus emisiones son
comparables a los sistemas modernos de gasóleo C y gas.
La composición de estas emisiones es básicamente parte del CO2 captado por la
planta origen de la biomasa y agua, con una baja presencia de compuestos de
nitrógeno y con bajas o nulas cantidades de azufre, uno de los grandes problemas de
otros combustibles. La mayor ventaja es el balance neutro de las emisiones de CO2, al
cerrar el ciclo del carbono que comenzaron las plantas al absorberlo durante su
crecimiento, ya que este CO2 sólo proviene de la atmósfera en la que vivimos y necesita
ser absorbido continuamente por las plantas si se desea mantener en funcionamiento la
producción energética con biomasa. Según datos del PER, en el año 2010, con un
incremento de la potencia eléctrica con biomasa de 1.695 MW y un incremento en
la energía primaria procedente de biomasa térmica de 582,5 ktep, las emisiones
evitadas de CO2 superarían los nueve millones de toneladas.
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
21
Fuente: Plan de Energías Renovables
A continuación se resumen todas las ventajas medioambientales que supone el uso de la
biomasa como recurso energético, en lugar de los combustibles fósiles comúnmente
utilizados:
- Es una fuente renovable, no consume recursos naturales si se explota de forma
sostenible.
- Crea riqueza en zonas rurales. La totalidad del empleo directo, y la mayor parte
del empleo indirecto generado por la producción energética de la biomasa se
realiza en el medio rural, lo que puede suponer una mejora en el nivel de vida en
este medio.
- La biomasa como recurso energético evita la acumulación de CO2 en la
atmósfera, controlando de esta forma el efecto invernadero producido por las
actividades antropogénicas, principalmente en la producción energética con
combustibles fósiles. Debido al ciclo neutro de CO2, sin contribución al efecto
invernadero
- La biomasa como recurso energético disminuye de forma considerable, la emisión
de óxidos de azufre y de Nitrógeno (SOx y NOx) a la atmósfera, lo que se traduce
en un menor impacto referente a la lluvia ácida producida por estos gases. Ya que
evita la combustión de materiales fósiles.
- Disminución de las emisiones de partículas y emisiones reducidas de
contaminantes como CO y HC.
- Eliminación de materiales residuales mediante su utilización con fines
energéticos. La biomasa utilizada en este proyecto para la generación de energía
de otra manera se pudriría en el bosque. La descomposición de la biomasa
produce emanaciones ácidas y de metano muy perjudiciales para el medio
ambiente. El metano es uno de los mayores contribuyentes al efecto invernadero.
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
22
- Eliminación del riesgo de contaminación de aguas subterráneas y ríos. La
descomposición de la biomasa en los bosques contribuye significativamente a la
contaminación del agua. La lixiviación producida por la putrefacción de los
residuos contaminan ríos y mares.
- Evita o disminuye procesos de erosión y desertificación en zonas que han
quedado desprovistas de su cubierta vegetal por abandono de las actividades
agrícolas.
- Reducción del mantenimiento y de los peligros derivados del escape de gases
tóxicos y combustibles en las casas.
- Reducción de riesgos de incendios forestales y de plagas de insectos.
- Aprovechamiento de residuos agrícolas, evitando su quema en el terreno.
- Posibilidad de utilización de tierras de barbecho con cultivos energéticos.
Estas ventajas convierten a la biomasa en una de las fuentes potenciales de empleo en
el futuro, siendo un elemento de gran importancia para el equilibrio territorial, en especial
en las zonas rurales.
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
23
3. Situación actual de las plantas de biomasa
Tal y como se ha comentado previamente, existe una gran heterogeneidad de aplicaciones existentes en el sector de la biomasa. Existen numerosas instalaciones en viviendas unifamiliares, comunidades de vecinos, procesos térmicos y cogeneración en industrias, así como centrales de producción eléctrica con diversos biocombustibles sólidos.
Este informe se va a centrar en centrales de producción eléctrica ya que la planta de Orkoien va a tener esa finalidad.
Es de destacar que en toda planta de generación de electricidad a partir de biomasa, además de la electricidad obtenida se produce un calor. Para aumentar la eficiencia de la planta es muy conveniente aprovechar este calor en diferentes aplicaciones térmicas como autoabastecer la las necesidades propias de la planta o en otras instalaciones cercanas consumidoras de esta energía.
La planta de Orkoien ya ha considerado la opción de aprovechar este calor para instalaciones cercanas.
3.1. Plantas de biomasa para generación de electricidad a nivel europeo
En la Unión Europea, cinco países aportan el 56,7% de la energía producida con
biomasa. Francia, Suecia, Alemania, Finlandia y Polonia.
Según datos de Eurobserv’er en 2009 ser produjeron 72,8 Mtep de energía primaria a
partir de biomasa y 62,186 Twh de energía eléctrica a partir de biomasa.
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
24
En verde se muestra la producción de energía primaria a partir de biomasa sólida en la Unión
Europea en 2009 (en Mtep).
En marrón se presenta la producción de electricidad a partir de biomasa en los países de la UE
(en Twh).
Fuente: Baromètre biomassse- Eurobserv’er- Novembre 2010
Según un estudio realizado por Ecoprog y la Universidad de Fraunhofer, el número de
centrales eléctricas en funcionamiento con biomasa se ha doblado en los últimos cinco
años. En Europa existen alrededor de 800 centrales de este tipo en funcionamiento
con una potencia de 7,1 GW.
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
25
A continuación se muestra una tabla con la producción de electricidad a partir de
biomasa en plantas de la UE (en TWh). Se separa la electricidad obtenida en centrales
específicas de electricidad y en centrales de cogeneración:
Fuente: EurObserv’er 2010
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
26
Planta de generación de electricidad multibiomasa en Finlandia
Central de biomasa de Maajvaert
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
27
3.2. Plantas de biomasa para generación de electricidad a nivel nacional
A continuación se muestra la evolución de potencia eléctrica instalada a nivel nacional a partir de biomasa:
En España las aplicaciones térmicas con producción de calor y agua caliente sanitaria son las más comunes dentro del sector de la biomasa. Existen numerosos ejemplos de instalaciones de este tipo. En un nivel menor de desarrollo se sitúa la producción de electricidad, sin embargo existen numerosas plantas funcionando correctamente en todo el territorio nacional.
Estas plantas se localizan en zonas con un alto potencial de generación de biomasa ya que su demanda es bastante elevada. El número de plantas se ha duplicado en los últimos años.
En Andalucía existe una gran tradición de consumo de biomasa debido principalmente a la existencia de industrias de aceite de oliva y del sector agroalimentario. En estos últimos años el incremento en el uso de la biomasa ha sido del 9,9%, suponiendo el 84,6% del consumo primario de energías renovables en la Comunidad Autónoma. Andalucía lidera el sector de la biomasa eléctrica con 12 plantas que suman alrededor de 160 MW, el 30% del total nacional.
A continuación se presentan las plantas de biomasa para la generación de energía eléctrica existentes en España:
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
28
Plantas de generación eléctrica a partir de biomasa
Nº Planta (Ubicación)
Propietario Año de Instalación
Materia prima Potencia Varios
1 Allariz
(Orense) Sociedad Allarluz, S.A,
participada por organismos institucionales y empresas del
sector energético con participación del IDAE
1998 Residuos de origen
forestal y subproductos de
industrias forestales
2.35 MW Los combustibles a emplear en la planta son residuos de origen
forestal y, sobre todo, subproductos de industrias forestales, principalmente cortezas.
Por lo que respecta al control de la contaminación producida en la planta, ésta incorpora un sistema de tratamiento de aguas y un
depurador de humos multiciclón diseñado para la separación de partículas. Asimismo, el nivel sonoro en el exterior de la nave que
alberga el grupo turbogenerador se ha estimado en 30 dB, valor aceptable, máxime si tenemos en cuenta que las instalaciones se
localizan en una zona de carácter industrial, relativamente aislada y alejada de núcleos de población.
2 Sangüesa (Navarra)
Energía Hidroeléctrica de Navarra (EHN) con
participación del IDEA. Acciona
2002 Pacas de paja de cereales
25 MW Primera experiencia en España de una planta de generación de electricidad con biomasa procedente de paja de cereal. En 2002 se
conectó a la red esta planta, que se abastece al año con 150.000 toneladas de combustible y produce el 5% del consumo eléctrico de
Navarra (200.000 MWh/año).
El vapor generado por la combustión de la paja se transforma en
energía eléctrica que se traslada a una subestación de Iberdrola para su incorporación a la red general. La fracción de inquemados y cenizas
son aprovechados para la fabricación de fertilizantes. Gracias a este proceso se evita la emisión de 200.000 toneladas de CO2 al año.
3 Villanueva del Arzobispo
Energía de la Loma, S.A, con Endesa Cogeneración y
2002 Orujillo de extracción de
16 MW La planta de biomasa La Loma, que entró en funcionamiento en 2002, contribuye al uso del orujillo de forma controlada y limpia. El orujillo es
un residuo sólido procedente de la aceituna después de ser extraído el
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
29
(Jaén) Renovables (ECyR) aceite aceite de oliva, en una primera fase, y el aceite de orujo en una
segunda.
Las 100.000 toneladas anuales de este residuo producen 113.000
MWh al año de electricidad, el consumo equivalente a entre 30.000 y 50.000 habitantes.
4 Villarta de San
Juan (Ciudad Real)
Energía de la Mancha, S.A,
con Endesa Cogeneración y Renovables (ECyR)
2002 Orujillo de
extracción de aceite
10 MW
5 Huelva ENCE 2012 Biomasa forestal 68 MW
6 Córdoba Agroenergética de algodonales. VETEJAR
2002 Orujillo 5 MW
7 Baena(Córdob
a)
Agroenergética de Baena.
VETEJAR
2001 Orujillo 25 MW
8 Lucen(Córdob
a)
Hnos Santa María 1999 Orujillo 1.7 MW
9 Puente Genil
(Córdoba)
Biomasa Puente Genil 2002 Orujillo 15 MW
10 Palenciana(Có
rdoba)
Oleico El Tejar 1999 Orujillo 5,7 MW
11 Palenciana (Córdoba)
Vetejar 1995 Orujillo 12,5 MW
12 Linares (Jaén) Tableros Tradema 2011 Residuos de 4 MW
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
30
madera
13 Níjar (Almería) Albaida Recursos Naturales 2011 Residuos agrícolas de invernadero
50 MW
14 Villanueva de Algaides
(Málaga)
Extragol 2000 Residuos agrícolas 8,7 MW
15 Fuente de
Piedra (Málag)
Fuente de Piedra 2001 Residuos agrículas 6 MW
16 Briviesca (Burgos)
Acciona 2009 Paja de cereal 16 MW
17 Valencia de Don Juan (
León)
Acciona En desarrollo Residuos agrícolas, herbáceos y
leñosos
9 MW
18 Almazán
(Soria)
Acciona En desarrollo Residuos agrarios 16 MW
19 Tolosa (Soria) Acciona 2006 Residuos forestales
y madereros
4 MW
20 Alcázar de San Juan (Ciudad
Real)
Acciona En desarrollo Residuos agrarios 16 MW
21 Mohorte
(Cuenca)
Acciona En desarrollo Residuos agrarios 16 MW
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
31
22 Pinasa
(Cuenca)
Acciona 2006 Residuos forestales
y madereros
4 MW
23 Corduente (Guadalajara)
Iberdrola Renovables 2009 Residuos forestales 2 MW
24 Utiel (Valencia) Acciona En desarrollo Residuos agrarios 9 MW
25 Miajadas (Cáceres)
Acciona 2011 Paja de cereal 16 MW
26 Terra Cha-
Eume (A Coruña)
Gestamp Biomasa En desarrollo Residuos forestales 10 MW
27 Xallas- Terra de Soneira (A
Coruña)
Enel Unión Fenosa Renovables
En desarrollo Residuos forestales 10 MW
28 A Fonsegrada-
Meira (Lugo)
Enerxías Renovables de
Galicia
En desarrollo Residuos forestales 2 MW
29 Verín- A Limia
(Orense)
Norvento En desarrollo Residuos forestales 5 MW
30 Zaragoza Convenio de colaboración entre TAIM-TFG S.A. y el
IDAE
2008 Residuos agrícolas leñosos (podas) e
industriales de la zona
0,6 MW Este proyecto, pionero en el desarrollo de una instalación de gasificación de carácter comercial, se llevó a cabo mediante un
convenio firmado entre IDAE y TAIM-TFG, S.A. en 2003.
La planta consta de un gasificador de biomasa, desarrollado por la
Universidad Politécnica de Zaragoza, un sistema de lavado del gas obtenido, y un motor alternativo de 600 kW mediante la combustión del
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
32
gas de síntesis.
31 Vitoria (Álava) Convenio de desarrollo tecnológico entre GUASCOR y
el IDAE
2008 Residuos agrícolas leñosos (podas) e
industriales de la zona
350 kW escalable
32 Mora de Ebro (Tarragona)
Energía natural de Mora, S.L. (ENAMORA)
1997 con mejoras
posteriores
Residuos de industrias agrícolas
(cáscaras de almendra)
750 kW escalable
En 1997 la empresa ENERGÍA NATURAL DE MORA, S.L., desarrolló una instalación de gasificación de cáscara de almendra para la
empresa PERE ESCRIBÁ, S.A., con el fin de producir energía eléctrica. Desde entonces se han realizado distintas experiencias y
modificaciones que han hecho de esta planta la primera aplicación española de gasificación para electricidad de pequeña potencia.
Actualmente la planta tiene una potencia de 750 kW eléctricos a través de tres grupos motogenerador de gas de síntesis, de 250 kW cada uno,
alimentados por un gasificador de biomasa de 3.500 kW térmicos.
33 Campo de
Criptana (Ciudad Real)
Mostos Vinos y Alcoholes S.A.
(Movialsa) 2000 con
mejoras posteriores
Residuos de
industria agrícola (orujillo)
5,9 MW Planta de biomasa de la tecnología de gasificación de EQTEC Iberia.
Se trata de una tecnología que se adapta a diversos tipos de biomasa, por lo que en la instalación además de orujo de uva se utilizan otros
tipos de biomasa disponibles en la zona.
La concentración de las emisiones de contaminantes rondan los
siguientes parámetros:
NOx 250 mg/Nm3
CO 600 mg/Nm3
PM10 < 5 mg/Nm3
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
33
Planta de biomasa de Sangüesa
Planta de generación eléctrica con biomasa de Vetejar
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
34
Planta de valorización eléctrica con orujillo de Extragol
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
35
4. Legislación aplicable
En los últimos años, las directivas relativas a residuos, emisiones de Carbono y energías
renovables están fomentando la valorización energética de residuos a nivel regional,
nacional y europeo, destacando la valorización de biomasa:
Legislación internacional
Decisión 2002/358/CE de aprobación del Protocolo de Kyoto
Globalmente, los Estados Partes en el Acuerdo del anexo I de la Convención marco se
comprometen conjuntamente a reducir sus emisiones de gas de efecto invernadero para
lograr que las emisiones totales de los países desarrollados disminuyan, al menos, un
5% con respecto al nivel de 1990 durante el período 2008-2012.
Legislación europea
El Libro Blanco para una Estrategia y un Plan de Acción comunitarios de la
Comisión Europea considera las fuentes de energía renovables especialmente la
biomasa como la energía del futuro.
Directiva Marco de Residuos 2008/98/CE sobre los residuos
Establece la valorización energética como opción prioritaria para los residuos frente a la
incineración y el depósito en vertedero. Además considera Valorización R1 la utilización
de los residuos como combustibles u otro modo de producir energía.
La Directiva 2009/28/CE relativa al fomento del uso de energía procedente de
fuentes renovables marca:
- Reducir las emisiones de CO2 un 20% para el 2020
- El objetivo obligatorio de alcanzar una cuota del 20% de energía procedente de
fuentes renovables en el consumo total de energía de la UE en 2020.
- Fomentar la aportación de residuos para la producción de energía.
La Directiva 2001/77/CE del Parlamento Europeo, promociona la electricidad generada
a partir de fuentes de energía renovables en el mercado interior de la electricidad.
La Comunicación de la Comisión de las Comunidades Europeas COM (2005) 628
final que establece un plan de acción sobre la biomasa
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
36
La Directiva 2009/29/CE para perfeccionar y ampliar el régimen comunitario de
comercio de derechos de emisión de gases efecto invernadero.
Se debe conseguir una reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero de, al
menos, un 20% respecto a los niveles de 1990, los derechos de emisión asignados a
esas instalaciones deben situarse, de aquí a 2020, por debajo del 21 % de sus niveles de
emisión en 2005.
Legislación nacional
Plan Integrado de Residuos 2008-2015 (PNIR)
El Plan Nacional integrado de Residuos 2008-2015, en consonancia con la directiva
marco europea establece el marco nacional para la correcta gestión de los residuos.
Este plan prioriza la valorización energética frente al vertido y expone objetivos de
valorización energética antes del 2012:
- Del 6% mediante combustión
- Del 4% mediante otras tecnologías, siendo una de ellas la gasificación.
El Plan plantea que se debe disponer de infraestructuras suficientes para garantizar que
los residuos se gestionen correctamente y en lo posible cerca del lugar de su generación
(Principios de Autosuficiencia y proximidad)
El Plan de Energías Renovables 2011-2020, en consonancia con la directiva obliga a
alcanzar para el 2020 una cuota del 20% procedente de fuentes renovables.
La ley 82/80, de 30 de diciembre de 1980 de Conservación de la Energía, establece
un marco jurídico general para potenciar la adopción de las energías renovables.
Disposición Adicional Cuarta de la Ley 43/2003, de 21 de noviembre, de Montes,
que establece la necesidad de una estrategia para el desarrollo del uso energético de la
biomasa forestal residual.
Real Decreto 436/2004, de 12 de marzo, por el que se establece la metodología para la
actualización y sistematización del régimen jurídico y económico de la actividad de
producción de energía eléctrica en régimen especial
Real Decreto 661/2007, del 25 de mayo, por el que se aprueba la regulación de la
actividad de producción de energía eléctrica en régimen especial, impulsando
especialmente la producción de energía eléctrica a partir de biomasa, y de manera más
notable para el caso de plantas de pequeña potencia.
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
37
5. Impacto ambiental de las plantas de biomasa
Los Estudios de Impacto Ambiental (EIA) de las plantas de valorización de biomasa
para la producción de electricidad que se construyen en la actualidad, concluyen
que los proyectos son altamente viables desde el punto de vista funcional,
económico y ambiental.
Los aspectos ambientales en los que puede influir una planta de biomasa son:
- Emisiones atmosféricas
- Residuos
- Vertidos
- Ruido
La contaminación por la combustión de biomasa no tiene actualmente fundamento ya
que las tecnologías actuales de combustión disponen de medios para prevenir, depurar y
controlar las emisiones contaminantes, los residuos, etc.
A continuación se va a explicar cada uno de ellos, analizando las repercusiones que
pueden tener para el Medio Ambiente:
5.1. Emisiones atmosféricas
El proceso de combustión de la biomasa produce emisiones a la atmósfera menores a
las emitidas en la combustión de combustibles fósiles.
En la actualidad todas las plantas de combustión de biomasa y en concreto la de
Orkoien, disponen de un sistema de tratamiento y limpieza de gases muy exhaustivo,
para minimizar y eliminar los contaminantes en las emisiones atmosféricas. Por ello, el
humo que se emite por la chimenea de estas plantas no tiene nada que ver con el
humo de una quema incontrolada de leña, ya que en el primer caso el humo ha
pasado por una serie de limpiadores y una vez que se emite por la chimenea es un
humo limpio, sin apenas carga contaminante y que cumple la legislación
pertinente.
Entre las emisiones destacan las partículas, el dióxido de carbono (CO2), el monóxido de
carbono (CO), los compuestos de azufre (SOx), los óxidos de nitrógeno (NOx) y los
residuos sólidos (cenizas volantes).
A continuación se va a detallar cada una de ellas, explicando las repercusiones
ambientales que pueden tener y comparando los límites emitidos con lo que marca la
legislación. En el caso de la planta de Orkoien, en todos los casos se cumplen estos
límites, por lo que no suponen ningún riesgo para la salud o el medio ambiente.
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
38
Además se va a instalar un sistema de medición en continuo que se encargará de medir
las emisiones para que no exista ninguna desviación.
En esta planta es de aplicación el Decreto Foral 6/2002, de 14 de Enero, por el que se
establecen las condiciones aplicables a la implantación y funcionamiento de las
actividades susceptibles de emitir contaminantes a la atmósfera.
Según la clasificación que se establece en el Anexo I de dicho Decreto Foral, la
instalación se engloba en el grupo B. Los valores de emisión son los que se indican en el
Anexo III “Niveles de emisión de contaminantes a la atmósfera para las principales
actividades industriales”
A continuación se puede comparar los límites de emisión indicados por el Real Decreto y
los valores de emisión de la planta de Orkoien:
Contaminante Ud Valores de
emisión
Límites de emisión
Partículas (mg/Nm3) 33 50
CO (mg/Nm3) <200 250
SOx (mg/Nm3) 75 2000
NOx (mg/Nm3) 200 300
Como se puede observar se cumplen todos los límites legislativos.
Además, uno de los últimos informes conocidos sobre emisiones atmosféricas,
corresponde al Instituto de Medicina Preventiva de la Universidad de Lisboa, que
concluye: “No existe impacto en el nivel de dioxinas en sangre de los residentes vecinos
a una Planta de Incineradora”.
Es de destacar que además de cumplirse los límites del Decreto Foral, en la planta de
Orkoien se aplican todas las medidas MTD (Mejores Tecnologías Disponibles) para este
tipo de plantas.
La planta de Orkoien tiene una chimenea de 70 metros, una altura superior a la
recomendada en instalaciones de sus características, para facilitar la dispersión de las
emisiones atmosféricas, y evitar contribuir a los niveles de inmisión o concentración a
nivel del suelo, que miden la calidad del aire que se respira en la zona.
Cenizas volantes/partículas
Los residuos sólidos se reducen a escorias de fondo de horno y cenizas volantes.
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
39
Las escorias se consideran residuos y pueden valorizar en construcción, para subbases
de carreteras o materia prima para cementeras. Están formadas por diversos óxidos de
elementos como calcio, sílice, magnesio, sodio, etc. Se detallarán más adelante.
Respecto a las cenizas volantes o partículas, existen sistemas y equipos con una
tecnología totalmente desarrollada y conocida que operan con unos rendimientos muy
altos, y que por lo tanto, se consiguen retener en porcentajes muy elevados del total de
partículas generadas, por ello no salen por chimenea. Se trata de filtros, ciclones y
precipitadores electrostáticos. Con la instalación de estos equipos las emisiones de
cenizas volantes están muy por debajo del límite que actualmente está en vigor para este
tipo de centrales.
Óxidos de Nitrógeno (NOx)
Los óxidos de nitrógeno (principalmente NO y NO2) se forman por la oxidación del
contenido de biomasa y el aire. La biomasa se quema a temperaturas normalmente
inferiores a las que lo hacen los combustibles fósiles, por ello la formación de óxidos de
nitrógeno es inferior.
En los sistemas actuales la formación de óxidos de nitrógeno está muy optimizada, ya
que se consiguen reducir controlando rigurosamente el proceso de combustión, tanto en
lo que se refiere al nivel térmico como al porcentaje de aire. Además es de destacar otro
sistema de reducción denominado “reducción selectiva no catalítica” introduciendo urea.
Este avanzado sistema reduce a la mitad la cantidad de NOx presente en los gases de
combustión.
Óxidos de Azufre (SOx)
Los óxidos de azufre que se forman durante la combustión son los óxidos de azufre, que
pueden convertirse en ácido sulfúrico, siendo una de las sustancias que contribuyen a la
lluvia ácida. Pero en general, estos compuestos no constituyen un problema en el caso
de la biomasa ya que no suele tener azufre, o si lo tiene es en pequeñas cantidades.
Monóxido y Dióxido de Carbono (CO y CO2)
A diferencia de los combustibles fósiles, el dióxido de carbono originado en el proceso de
combustión de la biomasa es devuelto a la atmósfera, desde donde fue tomado durante
su generación. Según esto, el uso de la biomasa como combustible no hace aumentar el
contenido de dióxido de carbono a la atmósfera y por lo tanto no se atribuye el efecto
invernadero.
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
40
Se estima que una planta de combustión de biomasa de estas características emite entre
300 y 500 toneladas equivalentes de CO2 al año y sin embargo se calcula que evitan la
emisión de entre 400 y 600 toneladas equivalentes de CO2.
En el caso del monóxido de carbono, las emisiones que se producen al quemar biomasa
son inferiores que cuando se queman otros combustibles sólidos e influye mucho la
optimización de la tecnología. Se debe garantizar que se produce una combustión
completa para reducir la generación de este gas. Es importante un buen diseño del horno
y el uso de técnicas de control de procesos para supervisar que el rendimiento es
elevado.
Otros
La combustión de la madera puede generar también una gran variedad de compuestos
orgánicos como el benzopireno e hidrocarburos aromáticos policíclicos. En el caso de
estos últimos, el problema que puede existir es que, una vez en el exterior y en contacto
con el suelo, se transforman en sustancias que contienen nitrógeno y oxígeno. Sin
embargo, estos hidrocarburos se forman por la combustión incompleta de materias
orgánicas, por lo que optimizando las condiciones de operación de la caldera se evita la
formación de estos elementos y no suponen ningún riesgo. Es importante el buen diseño
del horno y el control del proceso.
5.2. Residuos
Los focos de residuos identificados son:
- Envases de plástico, papel y cartón.
- Envases metálicos
- Absorbentes, trapos y papeles
- Filtros de aceite
- Anticongelante
- Aceites lubricantes
- Baterías de Ni-Cd
- Fluorescentes
- Restos de pinturas
- Cenizas secas y escorias
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
41
Todos estos residuos van a ser gestionados por un gestor autorizado que aporte a cada
residuo su sistema de valorización más adecuado.
El plástico, papel, cartón, metal, baterías y fluorescentes se reciclarán según los métodos
que se siguen habitualmente.
Los residuos peligrosos como anticongelantes, aceites o restos de pintura se inertizarán
y se eliminarán o destinarán a la producción de Combustibles Derivados de Residuos
(CDRs).
El residuo a destacar en este tipo de instalaciones son las cenizas secas y escorias.
Estas partículas serán recogidas en los correspondientes silos para su posterior
tratamiento y valorización. El contenido inorgánico existente en la biomasa es muy bajo,
por ello la producción tanto de cenizas volantes como de escorias es mínima.
Utilidades de las cenizas de biomasa
Estos residuos se valorizarán en:
- Materiales de construcción, sirviendo de relleno para subbases de carreteras,
materiales cerámicos, morteros de albañilería o destinándolos a cementeras para
la producción del clínker.
- Reutilización como fertilizantes
- Limpieza del chapapote.
- Absorber malos olores
Las cenizas provenientes de la biomasa forestal pueden ser clasificadas como cenizas
de fondo (corresponden principalmente a materia inorgánica) y cenizas livianas (con
contenidos de carbón del orden del 20 al 50%). Las cenizas de fondo podrán ser
utilizadas como reemplazo de parte de los áridos que se ocupan en la fabricación de
productos prefabricados de hormigón, como solerillas, apoyos y soleras. También es
posible incorporarlas en la fabricación de carpetas asfálticas de tráfico medio. Por el
contrario las cenizas livianas pueden ser un combustible alternativo en la industria de los
ladrillos y/o en calderas de empresas debido a su alto contenido de carbón.
Otra posible utilidad es como mortero de albañilería. Este proyecto lo están desarrollando
expertos de la Universidad de Córdoba en colaboración con varias empresas. La idea es
aprovechar las cenizas de biomasa de la cooperativa oleícola El Tejar, las cascarillas de
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
42
arroz de la compañía Ebro Puleva y los lodos de granito de la comarca de los Pedroches
como sustitutos de la arena en la composición de este innovador mortero.
Por otra parte, las características alcalinas y las altas concentraciones de nutrientes
minerales de las cenizas las hacen aptas para que puedan ser reutilizadas como
fertilizantes. Así lo definen un grupo de científicos de la Universidad de Santiago de
Compostela. Estos expertos también afirman que la acción de estas cenizas sirve de
complemento a los fertilizantes convencionales que se usan en explotaciones intensivas
ganaderas y forestales, donde la extracción de nutrientes provoca un mal estado del
subsuelo y de los ecosistemas.
Otra de las aplicaciones de estas cenizas es en la lucha contra el chapapote. En este
caso se mezclan con los restos de fuel, consiguiendo así una masa mucho más sólida y
facilitando su limpieza, manejo y almacenamiento. Esta mezcla se puede reutilizar
posteriormente como combustible para centrales térmicas o como complemento corrector
de la acidez en depósitos de estériles de dichas centrales.
Las cenizas también pueden ser utilizadas para absorber malos olores resultado de la
actividad de la industria. Más concretamente, los responsables de los malos olores en
muchas actividades industriales son el sufhídrico y sus derivados. Sobre ellos actúan los
materiales obtenidos a partir de los inquemados de cenizas volantes de biomasa forestal,
que desempeñan la función de absorbentes/catalizadores (trabajo desarrollado por
investigadores del INCAR).
Por ejemplo en Granada, las cenizas de alperujo se usan como fertilizante. En la planta
de biomasa de paja de Sangüesa, las cenizas se emplean también en la elaboración de
abonos orgánicos y fertilizantes y la ceniza de la cascarilla de arroz es un excelente
aditivo en la mezcla de cemento o para la fabricación de filtros de carbón activo.
Por todo ello, estas cenizas y escorias no suponen ningún problema ambiental, ya que se
pueden valorizar fácilmente y utilizarlas como materia prima en otros procesos.
5.3. Vertidos
Según se recoge en el Decreto Foral 12/2006 por el que se establecen las condiciones
técnicas aplicables a la implantación y funcionamiento de las actividades susceptibles de
realizar vertidos de aguas a colectores públicos de saneamiento, los límites de vertido
para los parámetros contaminantes procedentes de la instalación a cumplir son los que
se muestran en la siguiente tabla.
Comparando estos límites con la caracterización prevista de los diferentes vertidos que
se van a producir en la planta de Orkoien, se puede observar que se cumplen todos los
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límites legislativos y que por lo tanto los vertidos no suponen ningún problema ni
riesgo.
Vertido Caudal
(m3/h)
Conductividad
(µS/cm)
Cloruros
(mg/l)
Sulfatos
(mg/l)
pH
Límite Decreto Foral
12/2006
5.000 2.000 500 5.5-
9.5
Vertido total 4,07 700 50 50 9,4
Aguas fecales 0.10 400 10 10 7,6
Inyectores de turbina 0.23 <0.2 <0.01 0 8,6
Purgas de caldera y
soplados
0.99 90 <0.01 0 6,6
Purgas de torre de turbina 0.49 1.600 40 40 26,4
Purgas de compresores 0.0007 50 0 0 7
Limpieza de planta 0.189 1.455,3 90,3 8,2
Limpieza de filtro 0.24 1.455,3 110,1 90,31 8,2
Aguas pluviales interiores 1.837 0 110,12 0 7
Además en la instalación se van a aplicar las MTD tanto para reducir el consumo y el
vertido de aguas como para el tratamiento de las aguas residuales.
5.4. Ruido y vibraciones
La normativa de obligado cumplimiento en la Comunidad Foral de Navarra es el Decreto
Foral 135/1989, en el que se indican las condiciones técnicas que deben cumplir las
actividades emisoras de ruidos y vibraciones.
Informe ambiental sobre la planta de valorización de biomasa de Orkoien
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En el artículo 15 de dicha normativa se definen los siguientes valores límites para las
actividades que se desarrollen en una zona industrial:
- Durante el día: 70 dBA
- Durante la noche: 60 dBA
Dichos valores se medirán en el exterior de la parcela, tal y como indica el Decreto Foral.
Para asegurar el cumplimiento del límite de emisión acústica se han adoptado en la
planta de Orkoien las siguientes medidas.
- Aislamiento mediante carcasas y silenciadores de aquellos equipos que operen
en el exterior y que sobrepasen el límite de emisión: ventiladores, válvulas de
venteo de vapor, válvulas de seguridad, etc.
- Toda la maquinaria poseerá el marcado CE que certifica que cumple con las
restricciones impuestas en materia de ruido y vibraciones
- La implantación de equipos se ha previsto para minimizar la transmisión de ruido
al exterior de la fábrica, alejando los equipos más ruidosos de los límites de
propiedad o interponiendo obstáculos que absorban parte del ruido emitido.
En todo momento se cumplirá la legislación y por lo tanto el nivel de ruido que emitirá la
planta equivaldrá al que se puede producir en una oficina o durante una conversación
normal:
130 dB Avión despegando120 dB Motor de avión en marcha110 dB Motocicleta acelerando100 dB Perforadora eléctrica90 dB Tráfico80 dB Camión diesel70 dB Oficina60 dB Conversación normal50 dB Cuarto de estar sin radio ni TV40 dB Biblioteca30 dB Estudio de grabación20 dB Estudio de radio10 dB Umbral auditivo
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6. Combustión de otros residuos
La planta de valorización de biomasa de Orkoien va a estar diseñada y preparada
para la combustión de biomasa forestal.
Todos los permisos (Licencia de apertura, licencia de actividad, Autorización
Ambiental Integrada, etc.) se concederán para esta actividad, es decir para la
combustión de biomasa y por lo tanto cualquier otra actividad que se realice en la
planta como la combustión de otro tipo de residuos no estará permitida y se
estará incumpliendo la legalidad.
Por ello, legalmente es muy complicado valorizar otro tipo de residuos en una
planta de valorización de biomasa, ya que los permisos están específicamente
destinados a esta actividad.
Por otra parte, técnicamente también es muy complicado valorizar otros residuos
en una planta optimizada para la combustión de biomasa, ya que la caldera y
todo el sistema de tratamiento de gases deberían ser modificados y la inversión
que esto supone es muy alta.
Por ello, no se considera viable ni legalmente ni técnicamente la inserción de
otro tipo de residuos en una planta de valorización de biomasa.
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7. CONCLUSIONES y PUNTOS CLAVE A DESTACAR
• La Biomasa es una fuente de Energía Renovable y los objetivos del Plan de
Energías Renovables de España (PER) establecen una contribución de estas
fuentes renovables en el año 2020 superior al 20% de la energía primaria. Por lo
que la valorización de la biomasa debe ser un objetivo prioritario a nivel
nacional.
• Es de destacar “el balance neutro de la biomasa” en las emisiones de dióxido de
carbono (CO2). La combustión de biomasa no contribuye al efecto invernadero
porque el carbono que se libera forma parte de la atmósfera actual (es el que
absorben y liberan continuamente las plantas durante su crecimiento) y no del
subsuelo, capturado en épocas remotas, precisamente como el gas y el petróleo.
• La biomasa forestal que se va a utilizar va a cumplir una serie de
especificaciones reguladas por una norma (UNE-CEN/TS 14961 EX de
Biocombustibles Sólidos), que harán que el combustible cumpla unos requisitos y
una ficha técnica al igual que cualquier otra materia prima.
• La valorización energética de la biomasa conlleva una serie de ventajas
ambientales muy importantes destacando la limpieza de los montes y con ello
evitando la emisión de metano y dióxido de carbono y la disminución en las
emisiones de dióxido de carbono por la reducción en la utilización de combustibles
fósiles.
• En los países pobres la utilización masiva y la quema incontrolada de
biomasa crean problemas de deforestación, erosión y contaminación. Se
utilizan pequeñas calderas de uso doméstico sin sistemas de tratamiento de
gases muy diferentes a las grandes plantas instaladas en los países
desarrollados, con sistemas de reducción, limpieza y control de emisiones.
• Es de destacar que en toda planta de generación de electricidad a partir de
biomasa, además de la electricidad obtenida se produce un calor. Para aumentar la
eficiencia de la planta es muy conveniente aprovechar este calor en diferentes
aplicaciones térmicas como autoabastecer la las necesidades propias de la planta
o en otras instalaciones cercanas consumidoras de esta energía.
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• Según un estudio realizado por Ecoprog y la Universidad de Fraunhofer, el número
de centrales eléctricas en funcionamiento con biomasa se ha doblado en los últimos
cinco años. En Europa existen alrededor de 800 centrales de este tipo en
funcionamiento con una potencia de 7,1 GW.
• Actualmente en el estado español existen alrededor de 33 centrales de
producción de electricidad a partir de biomasa con una potencia de unos 550
MW. Todas ellas funcionando correctamente y sin problemas.
• Analizando los diferentes impactos ambientales que puede crear una planta
de valorización de biomasa (emisiones atmosféricas, residuos, vertidos y
ruidos) se llega a la conclusión de que cumplen los límites legislativos
pertinentes y por ello no van a suponer ningún riesgo en las zonas cercanas.
• No se considera viable ni legalmente ni técnicamente la inserción de
otro tipo de residuos en una planta de valorización de biomasa.