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PLANTA TRANSFORMACIÓN DE RESIDUOS EN ENERGIA

ECOLOGICA PTREE

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PLANTA DE TRASFORMACIÓN DE RESIDUOS EN ENERGÍA ECOLOGICA

PTREE ESTUDIO GENERAL El Estudio aquí presentado se puede considerar un avance preliminar, de lo que seria incluso un Estudio de Viabilidad, es solamente una visión en conjunto de lo que verdaderamente debería ser un complejo de este tipo, que se debe basar en tres principios fundamentales:

Eliminación total de la Biomasa y residuos del Campo Almeriense. Transformación de la energía almacenada en esa Biomasa y de los

residuos en una fuente de energía limpia. Limpiar las ciudades y el campo de los residuos que contaminan, y

que a la larga pueden traer graves consecuencias de, contaminación del suelo por plaguicidas, metales pesados y otros elementos, así como la atmosfera de elementos contaminantes que son los RESPONSABLES DEL CAMBIO CLIMATICO, que tantos perjuicios están produciendo a la humanidad y que con el paso del tiempo, acabaran con la humanidad sino se toman las medidas necesarias para evitar esta catástrofe que ya ha comenzado…. y que al paso que vamos no tardara en terminar con la humanidad, además este tipo de Plantas son otra alternativa muy viable en el campo de las ENERGIAS ALTERNATIVAS.

Para el comienzo, nos vamos a basar en un principio fundamental y que de seguir adelante el Proyecto deberá respetarse como CLAUSULA FUNDAMENTAL, esta Planta no incinera, TRANSFORMA, POR MEDIO DE LA OXIDACIÓN RAPIDA DE LA MATERIA, y que de esta forma nos quitaremos de una vez por todas, los engorrosos problemas que provocan los Grupos Ecologistas, pero con este tipo de Planta no habría ningún problema, porque verdaderamente. NO CONTAMINA, además de que una vez en funcionamiento, nadie desde el exterior podría saber si esta en marcha o parada, ya que no existe salida de humos de ningún tipo, los efluentes son de aguas negras convencionales y el ruido es apenas perceptible, solamente les daría una idea por el continuo trasiego de camiones entrando y saliendo de la Planta.

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Para comprender bien el concepto de ESTA PLANTA, hay que alejar de la mente el concepto de planta tradicional, con sus hornos, sus chimeneas enormes y sobre todo el pestilente olor que emiten, además de los gases contaminantes que emiten a la atmósfera, dioxinas, furanos, Nox, Co... Todas estas cosas pasan porque son industrias obsoletas y faltas de un sistema de depuración de gases adecuado, también existe otra razón de peso, tal vez la principal, durante el proceso de quemar las basuras, biomasa etc. La temperatura ha sido muy baja dando origen a los productos mencionados anteriormente (la verdad es que hasta hace muy poco tiempo, pasar de 1200ºC era bastante engorroso, porque los ingenieros que se dedicaban a construir este tipo de plantas no conocían otro sistema. En esta Planta se ha unido muchas técnicas que no provienen precisamente de este tipo de industrias, se ha aportado tecnología aeroespacial, tecnología de construcción de los motores cohete, así como sistemas de depuración de gases basados en en los sistemas NBQ, de la guerra bacteriológica, es decir es una tecnología totalmente nueva, en la que cada parte independientemente ha sido probada correctamente en la vida real. Lo que podría ser” Una nueva etapa en la producción de energía limpia, aprovechando toda la escoria que el ser humano produce de forma ininterrumpida durante toda la vida”

DESCRIPCIÓN Como se podrá apreciar por el plano que se adjunta, esta Planta que ya de por si será grande, no se parece en nada a una convencional, y sobre todo en lo que se refiere al almacenamiento de la biomasa, que necesita de grandes extensiones de terreno, casi un 80% del total para que la biomasa o basura se seque al aire, con lo cual la primera inversión en terrenos es bastante elevada, en esta no pasa eso, porque no existe tal almacenamiento. En esta Planta solo existe un 4% total del terreno ocupado para almacenar la basura, cuando un camión (46) descarga la biomasa (47), esta es automáticamente transportada por medio de una pala (48) hasta la boca de un molino especial de bolas y cuchillas (49) donde toda la biomas es triturada con su agua correspondiente

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Fig.- 1 Trituradora Principal A la salida existe una cinta transportadora especial (33) que traslada toda la biomasa (o lo que sea al tromer de secado (34), donde le es extraída toda la humedad por medio de una corriente de aire a Alta Presión y a una temperatura que puede oscilar entre los 120ºC y los 500ºC como máximo, según el material a secar en cada momento, en este proceso la biomasa así como el resto de residuos de desprenden de toda la humedad. La cual termina transformándose en vapor, que es extraído por medio de un eyector de alto vacio (35) de forma que el vapor de la biomasa y de los residuos con todas sus bacterias, funguicidas etc. Queda condensado en la corriente de agua destilada que se forma y por medio de otro conducto (36) situado en el extremo final del tromer es extraída la biomasa seca así como el resto de los productos, la cuales son transportados a un molino mezclador (39). De aquí sale una especie de gránulos con un 1% máximo de humedad y por medio de otra cinta transportadora (40) pasa a un a maquina peletizadora (41)

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Fig.- 2 Tromer de secado donde les es añadido entre un 0.5 a 1% de oxido de calcio en polvo, lo que hace que al ser extruida la masa sirva de material de cohesión y más tarde durante el proceso de combustión, sirva para retener parte del CO, como si trabajásemos en lecho fluidizado.

Fig. –3 Eyector de Alto Vacio

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De esta maquina sale extruido lo que verdaderamente es el combustible de la Planta, biomasa en estado condensado, es decir biomasa comprimida en forma de unos cilindros de un diámetro de 10 mm. Por 40 mm. De longitud, aunque muy bien esta medida es puesta en función de los requerimientos de los quemadores, para que sea mas fluido su transporte por los canjilones o sinfines hasta la boca de los Centros de Oxidación Rápida, o dicho de otra forma Quemadores polivalentes, estos dados denominados Pellets son transportados por medio de la cinta (42) hasta el silo principal de combustible (71) y con un valor energético de 5.000 kcal/kg. Desde este silo (71), salen las conducciones que transportan estos pellets, por medio de aire comprimido hasta los Quemadores Polivalentes (23) y (23-A), que son los encargados de producir la energía, él (23-A) es el encargado de producir la energía calorífica para el secado de la Biomasa primigenia y el (23) es el que produce la Energía Eléctrica, por medio de un sistema convencional caldera de vapor - turbina - electrogenerador. La Energía producida va en función de las toneladas de pellets que se consuman, desde esta primera explicación pasmos a las 2 partes en las que se divide el Complejo:

1. Complejo Inicial. 2. Complejo Final.

COMPLEJO INICIAL El Complejo Inicial, consta principalmente de un Quemador Polivalente (23-A), este tipo de quemador y que esta patentado con en numero P - 200000228, este quemador esta basada su construcción y funcionamiento en las Cámaras de Combustión de las turbinas de gas y por lo tanto nada tiene que ver con quemadores normales, este tipo puede quemar ( oxidar de forma rapidísima) cualquier tipo de material fungible, y las cotas de temperaturas que se alcanzan en su interior (núcleo de la llama, oscilan los 2.500ºC), como hay casi una ausencia de piezas móviles, no puede tener fallos por lo cual esta estimado que desde el día en que se ponga en funcionamiento, esta garantizado durante 25 años de funcionamiento continuado, su régimen medio de funcionamiento son 12 bar y su tope máximo 25 bar y la temperatura del núcleo de la llama 2.500ºC, como ejemplo pondremos: Un quemador con una boca de un diámetro de 100 mm. La longitud de la llama seria del orden de 20 m. (entubada), es decir en un hogar o similar, debido a las altas temperaturas, los aceros refractarios no lo resistirían, por lo cual, la parte interior que da a la cámara

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de combustión va recubierta de una capa (gunitado) de un hormigón especial en cuya composición entra el Carburo de Tántalo y el Haluro de Hafnio, es por esta razón por la cual el hormigón resiste estas temperaturas, la capa es de 200 mm. Y es indesgastable, de igual forma todos los conductos por los cuales circula la llama están recubiertos del mismo hormigón.

Fig. – 4 Cabezal de un Q.P. La corriente de gas incandescente esta en su parte exterior alrededor de unos 2.000ºC, este dardo pasa a través de un intercambiador de calor (63), que es alimentado con aire frió proveniente del exterior por medio de un Turboalimentador (62), este aire que a su entrada puede tener una temperatura de 20ºC a la salida del intercambiador su temperatura será de 700ºC, esta temperatura varia según las necesidades de la temperatura de secado y del material al cual se le va a extraer toda la humedad, que es con la temperatura que el aire entra en el Tromber de secado (34) antes mencionado, y en este lugar es donde la biomasa es secada y su vapor es extraído por un eyector de alto vacio, Fig –3, aquí el vapor es convertido en agua destilada, esta agua destilada, previamente esterilizada por una célula de rayos ultravioleta (43) es enviada al deposito principal de abastecimiento de agua de la Planta (1) que en su mayor parte es agua destilada, esta agua mezclada con el agua del deposito (55) que es de la red y que es utilizada para el lavado de los gases y los filtros principales (57).

COMPLEJO FINAL

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Esta parte de la Planta, es el lugar donde existe la Gran Transformación, toda la energía contenida en los pellets y que esta latente, pasa en unos momentos a ser una energía útil para el ser humano, Energía Eléctrica, y además una energía totalmente limpia. Como se podrá apreciar en el plano, el Quemador Polivalente (23) es exactamente igual al anterior, aunque podrá variar en cuanto a sus dimensiones, ya que consumirá más pellets, ya que su función es la de calentar agua en la caldera (22) de la central térmica, que es la encargada de producir la electricidad, para su distribución y uso, en lo relacionado con la Central Térmica, no vamos a entrar en detalles, ya que es del tipo convencional, solo que adaptada a nuestro sistema y por lo tanto dará un rendimiento mucho mayor, de la electricidad producida, la Planta utilizara aproximadamente un 8%, aunque este dato se podrá optimizar llegado el momento. Como se podrá apreciar hasta ahora solamente se ha hablado de producir energía, pero para producir esa energía se han tenido que pasar una serie de procesos en los cuales se oxidaban los pellets, pues bien los gases producidos, una vez a su misión no pueden ser evacuados a la atmósfera ya que llevan en su composición elementos contaminantes, y para evitar que se produzca este efecto de contaminación atmosférica dichos gases pasan por el denominado LAVADOR SECUENCIAL DE GASES (16), en esta zona los gases son lavados en un primer ciclo por una mezcla de agua con CO, se transforma en anhídrido carbónico CO2 y en carbonato que es arrastrado por el agua de lavado, también en esta zona la temperatura del gas se ha reducido considerablemente, por lo cual los óxidos de nitrógeno NOx, desaparecen, ya que estos solo están presentes en la oxidaciones cuando las temperaturas son muy altas. En el siguiente ciclo, los gases son lavados con agua y un 3% de sosa cáustica, proveniente del dilutor (61), con lo cual se produce una reacción básica, a continuación los gases son lavados con agua y un 2% de Dimetiglioxina, la cual elimina los metales pesados en especial el níquel, a esta mezcla se le puede añadir según se vea en el control de gases, un 2% de ácido nítrico, para eliminar las trazas de plomo, la razón de todo esto es eliminar de los gases las posibles trazas de metales pesados que suelen llevar los funguicidas que se añaden a las plantas y que por lo tanto están en la biomasa, finalmente los gases son lavados con agua limpia y ya no tienen trazas de nada en absoluto, se han convertido en aire limpio, que es devuelto(4) en un 90% a los quemadores para su recirculación con aire limpio también de la atmósfera, solo una pequeña parte es evacuada a la

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atmósfera a través de la chimenea(2), ( No necesariamente ha de ser de esa forma, pero una parte del aire debe ser evacuado, para ser repuesto por aire que no haya pasado ningún tipo de proceso. Durante el lavado de los gases se producen una serie de aguas contaminadas, que han de ser purificadas para su posterior reutilización, para lo cual y debido a su temperatura son bombeados a una torre de refrigeración (9).

Fig.- 5 Torre de refrigeración Pasada el agua por esta torre, es enviada a unos filtros especiales (57), a través de los cuales son retenidas todas las impurezas y de esta forma el agua es utilizada en circuito cerrado.

Fig.- 6 Filtros para las aguas de lavado gases

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De estos filtros el agua sale totalmente pura y potable para volver a iniciar el ciclo de lavado, cada cierto tiempo, ya previsto con anterioridad, estos filtros se someten a un contralavado, por esta razón este sistema va por duplicado, ya que la Planta no puede detenerse. Los productos resultantes de estos lavados son secados y convertidos en tierras inertes totalmente inocuas, que pueden ser utilizadas de relleno en carreteras u otros menesteres, el aire que es evacuado a la atmósfera va termoregulado y siempre 2 o 3 grados por debajo de la temperatura ambiente, de esta forma no se produce ningún tipo de vapor que para algunas personas podría resultar sospechoso, aunque la planta esta dotada en todos sus circuitos de sistemas automáticos de control de contaminación. Esto es en resumen una breve exposición del funcionamiento de la Planta PTREE, no se entra en detalles de sus dimensiones y producciones, ya que no se sabe aun lo que va a hacer. Lo que si se añade es un cálculo estimativo de diferente consumo y producciones (Pero solo a Titulo Informativo). Tabla de diferentes mezclas de Biomasa y otros componentes Elemento Poder calorífico Biomasa solamente 2.500 kcal/kg Biomasa + 50% plástico 8.000 Kcal/kg Biomasa + 50% neumáticos 7.500 Kcal/kg Biomasa + 50% RSU 3.000 Kcal./Kg. Aceite usado 10.500 Kcal. /Kg. Aceite usado + 50% polvo de neumático

11.000 Kcal./Kg.

50% Plástico + 50% neumático 11.500 Kcal./Kg. 100% Plástico 11.000 Kcal./Kg. Vamos a estimar que oxidamos 255 Tm./hora de biomasa condensada, al día serian 6120 Tm., de las cuales una vez oxidadas un 30% es ceniza, que es un producto que la Planta vende a cualquier cementera de lo zona, este es un producto muy necesario para la fabricación del cemento, lo cual nos quita un gran problema, esto supondría 1.836 Tm./día, con una producción horaria de 415,48 Mw./h, además de los materiales férreos, no férreos, cristal para reciclar etc.… Nota: Aunque la ceniza se utilice en fabricar cemento, también se pueden fabricar ladrillos totalmente refractarios, y por medio de la sinterización, se fabrican objetos como mesas, sillas, tabiques etc. que tienen la cualidad de

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ser muy livianos, totalmente ignífugos y duros como el diamante, esta planta con este consumo produciría al día 1836 Tm. de ceniza. Aunque la planta puede consumir estos compuestos por separado, generalmente se transforman en pellets de alta concentración y los aceites, alpechines, parte de la caucho de los neumáticos en otro tipo de combustible en forma de un liquido denso y de gran poder calorífico, la planta también esta preparada para consumir RSU, en definitiva todo tipo de basura o material de desecho fungible. Un dato a tener muy en cuenta es que la planta además de producir energía eléctrica, produce materiales férreos, no férreos, ceniza, vidrio etc. y la parte principal es que no lleva chimenea, es decir no expulsa gases a la atmosfera y que aporta 2 TM de O2 puro cada hora al medio ambiente, como calefón se añade una hoja de potencia y flujo de una supuesta Planta. Combustible en forma de un liquido denso y de gran poder calorífico, la planta también esta preparada para consumir RSU, en definitiva todo tipo de basura o material de desecho fungible. Un dato a tener muy en cuenta es que la planta además de producir energía eléctrica, produce materiales férreos, no férreos, ceniza, vidrio, mercurio de las pilas botón, litio (este tipo de materiales serian tratados en hornos con atmosfera inertizada con Nitrógeno ) y los gases producidos serian tratados en el Lavador Secuencial de Gases (16) etc. y la parte principal es que no lleva chimenea, es decir no expulsa gases a la atmosfera y que aporta 2 TM de O2 puro cada hora al medio ambiente, como calefón se añade una hoja de potencia y flujo de una supuesta Planta.

POTENCIAY FLUJO

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1. Correspondiente a 255 Tm./h de: 2. 160 Tm. /h de Biomasa con un potencial calorífico de: 2500 Kcal.

/Kg. 3. 35 Tm. /h de aceite usado con un potencial calorífico de: 10.500

Kcal. /Kg. 4. 30 Tm. /h de neumáticos con un potencial calorífico de: 11.000

Kcal. /Kg. 5. 30 Tm. /h de Platico con un potencial calorífico de: 11.000 Kcal. /

Kg.

NOTA: Si esta Planta funcionase con Gasoil su consumo seria de: 138,323 Tm. /h, lo que equivaldría a 3.319,77 Tm. /día y en un año de funcionamiento su consumo seria de 1.211.715,3 Tm./año de lo que se suele denominar T.P.E. y eso con un solo quemador que generalmente cada Planta utiliza DOS, uno para fabricar los pellets y otro para la producción de energía es decir que al año consumiría aproximadamente: 2.423.430,6 Tm./año con la consiguiente contaminación sino se usara este sistema, otro dato a tener en cuenta es que el precio de la basura y demás elementos es casi nulo a diferencia del crudo que es muy caro y cada vez escaseara más. T.P.E.: Toneladas de Petróleo Equivalente.

Residuos vegetales

CALDERA

nch

Vapor

TURBO ALTERNADOR n alt.

Electricidad

Rendimiento sobre PCI

84 %

29,8 % ENERGÍA

1659,8837 MW/h

1394,3023 Mw./h

POTENCIA Y FLUJO

160 Tm./h Biomasa 35 Tm./h

aceite usado

30 Tm./h neumáticos 30 Tm./h plástico

1620,2450 Tm./h de

Vapor

415,4850Mw/hDe

electricidad útil en Bornes

de salida

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Lo cual significa que utilizando como combustible lo expuesto anteriormente, basura etc. nos ahorramos esos millones de toneladas de petróleo Estos datos se suponen para materiales no mezclados, es decir biomasa limpia, que puede variar si la Biomasa consta entre sus componentes varios tantos por ciento de, neumáticos, plástico, aceite etc. con lo cual nos podría dar una biomasa con un potencial calorífico de hasta 5.500 Kcal. /Kg., todo dependiendo de la mezcla utilizada, y en el mismo caso esta el aceite si se mezcla con granza de neumáticos y plástico, su potencial calorífico aumentaría. Lo que si queda claro que con estos residuos se puede obtener energía eléctrica además de otros componentes a un coste muy bajo y sobre todo con UN CERO POR CIENTO DE CONTAMINACIÓN, otro dato es que las mezclas de los distintos materiales se puede efectuar de mil combinaciones diferentes, teniendo en cuenta también que existen otros materiales a utilizar como: Basura urbana, RSU, alpechines, purines etc. la lista seria interminable y que una fabrica diseñada con este sistema estaría en condiciones de competir con la Energía Nuclear como otra alternativa menos costosa y peligrosa. Fdo. José Luis Torres Cuadra

Almería, 14 de Junio de 2010