Diapositiva 1 - Proyecto de Energía Renovable

Diapositiva 1 - Proyecto de Energía Renovable

“Bioenergía para un desarrollo sustentable”
Fotografia cortesia Aqualimpia
M. I. Abel Clemente Reyes.
Ing. Ricardo Estradas Romero.
FIDEICOMISO DE
RIESGO COMPARTIDO
Perfíl de la AMBB.
La Asociación Mexicana de Biomasa y Biogás, A.C. (AMBB) se fundó en 2006 como una respuesta a las necesidades
del mercado mexicano para brindar a los usuarios finales una plataforma confiable de expertos en el manejo de
biomasa y biogás, mediante personal técnico especializado en diferentes tecnologías aplicables en México.
El objetivo principal de la AMBB es brindar asistencia técnica a los desarolladores de proyectos e integradores de
soluciones para apoyar realistamente los procesos productivos que están sucediendo en México alrededor de la la
biomasa y el biogás, sin limitación a que dichas aplicaciones tengan lugar en los sectores agricolas, industriales o de
manejo de residuos, tanto en el caso de organizaciones privadas así como de entidades públicas, municipales, estatales
o federales.
La AMBB participa en diversos proyectos, en cualquiera de las siguientes etapas:
- Diseño Conceptual y Estudios .
- Ingenierías: Básica, de detalle, Integración, As Built.
- Estudios de Riesgo, Impacto Ambiental, Selección de tecnologías y equipamento.
- Transferencia e Inovación Tecnológica.
- Supervisión y asistencia técnica para el diseño de instalaciones biogas.
- Asistencia técnica en la interconexión y arranque de instalaciones de biogás.
- Capacitación a usuarios finales.
- Servicios de campo.
Conscientes de los efectos nocivos hacia el
medio ambiente causados por una
disposición inadecuada de los residuos, de la
extracción del petróleo y gas así como de
otros procesos industriales, apoyamos la
implantación de tecnologías proclives a la
reducción de las emisiones de gases de
efecto invernadero a la atmósfera.
Waste
14%
Land use &
silviculture
10%
Industrial
processes
9%
Agriculture
6%
Energy
61%
Source: México, 4ª Comunicación Nacional ante CMNUCC, 2009.
Source: State of the climate in
2009.
Proveemos soluciones
con calidad y excelencia
en beneficio del medio
ambiente.
Producción de Biogás.
Biogás: Se produce de manera natural o
inducida debido a la degradación biológica de la
materia orgánica en ausencia de oxígeno
Composición Típica:
CH4
CO2
N2
H2S
45 - 65 %
50 - 35 %
2-3%
1.5 - 2 %
El Biogás
puede ser utilizado como un
combustible limpio o para la generación de
electricidad. La recuperación y el uso del biogás
pueden mitigar el cambio climático provocado por
los gases de efecto invernadero.
Poder Calorífico
Límite de Explosión (% volumen de aire)
Temperatura de ignición:
Presión Critica
Temperatura crítica
Normal
Densidad
Critica
Densidad específica
21.5 MJ/m3
(6 kWh/m3)
6-12 %
650-750 °C
75-89 bar
82.5 °C
1.2 g/L
320 g/L
0.94
Aplicaciones principales de biogás
A) Industria
•
•
•
•
•
•
B) Agricultura
Papelera.
Ingenios.
Producción de
alimentos.
Producción
licorera.
Producción
orgánica.
Rastros.
C) Procesamiento en rellenos sanitarios.
Bio-reactores para
deshechos orgánicos
en:
•.Granjas lecheras,
Granjas para ganado
bobino, porcícola,
aviar, etc.
D) Tratamiento de Agua Residual
• Plantas para manejo de
reiduos orgánicos.
• Plantas en rellenos
sanitarios.
• Plantas para generación
de electricidad con
biogás.
• Mejoramiento de
Biogás.
A)
B)
• Tratamiento de
lodos para la
producción de
biogás.
• Eficiencia
energética.
• Tratamiento
Anaeróbico.
C)
D)
Aportaciones típicas de biogás por sustrato.
Estiércol vacuno líquido
25
Estiércol porcino líquido
Suero
30
35
Flema de papa
39
Estiércol vacuno sólido
Estiércol porcino sólido
Hoja de remolacha
Piel de papa
Estiércol de pollo
Remolacha
Residuos de cervecerias
Desechos vegetales
45
60
70
74
80
90
120
Silaje de pasto
175
185
Silaje de maíz
190
Centeno integral
195
Grasas
Residuos de alimentos
Melasa
Pan viejo
Pastel de colza
Residuos cocidos
250
265
315
500
600
714
961
Grasas rancias
m 3 de biogás por Tonelada de substrato fresco
Potencial Teórico de Generación Eléctrica de la Biomasa en México
Fuente SENER
Potencial Teórico de Generación Eléctrica de la Biomasa en México
(Cont.)
Fuente: SENER
Biomasa Típica de Aplicaciones Agrícolas.
Fuente: SENER
Biomasa Típica de Aplicaciones Agrícolas (Cont.).
Fuente SENER
Producción Típica de Biogás en Biodigestores
Sarlo de México,
S.A. de C.V.
Fuente: ESISA/AMBB
Diagrama Típico de Plantas de Biodigestores en Mexico.
Residuos
Almacenamien
to de biogás
co-substrato
Biogás
Biogás
M
Trampa de
condensado
s
Tanque
de
mezclado
Sitio de
almacenamiento
intermedio Trampa de
Biogás
condensados
M
Mejorador de Suelos
Enfriador de gas
Lavador de
sulfuros
substrato
Separación
Toma de
muestras
Unidad de
calentamiento
Aire
Biodigestor
Agua
Substrato completamente fermentado
Compresor
Patín de
cogeneración
Subproductos típicos en plantas de Biogás.
Casos de estudio
Producción de Biogás
Producción deMetano
Potencia Eléctrica
Potencia Térmica
Producción de
Electricidad
Lodos secos
Lodos húmedos
Producción seca y
húmeda
Toneladas/día
(A) 50
(B) 100
(C) 250
3,565
5,952
15,840 m3/día
2,042
3,571
9,504 m3/día
252
440
1,171
kWele
467
817
2,175 kWtérmicos
2,203,560
5,392
70,016
3,854,601
10,784
140,031
75,408
2,800
150,816
4,200
Requerimientos de espacio
(A) 50 Ton/día
2800 m2
Source: ESISA/Xebec/Aqualimpia
10,258,197 kWh/año
26,960 kg/día
350,078 kg/día
377,039
8,058
kg/día
m2
(B) 100 Ton/día
4200 m2
(C) 250 Ton/día
8058m2
Diagrama Esquemático de Aplicaciones Típicas.
Purificación y enriquecimiento del biogás.
Procesos comerciales de Purificación y Enriquecimiento de Biogás:
Proceso PSA (Pressure Swing Adsortion), Adsorción de contaminantes en camas activas.
Proceso de Lavado a Contracorriente con Agua.
Biogás Crudo
Biometano
Componente
Concentración
Componente
Concentración
CH4
~ 60%
CH4
~ 98%
CO2
~ 39 %
CO2
~ 1%
N2 + O 2
< 1%
N2 + O2
~ 1%
H2S
50 – 3,000 ppm
H2 S
< 1 ppm
H2O
Saturado
H2 O
< 1 ppm
Siloxanos
Trazas
Siloxanos
< 1 ppm
Purificación de biogás y concentración de Biometano.
Desde el biogás crudo del Relleno Sanitario o Biodigestor hasta Biometano con 98% de pureza para aplicaciones
como CNG, CNG, Gas Natural.
Gas Natural para estaciones de combustible.
Una vez que el biogás es convertido en una fuente económica de energía
renovable, resulta gas natural que puede ser empleado en aplicaciones CNG,
GNV o industriales como calderas, generadores, etc.
Referencias de casos de éxito con biometano
mediante PSA.
Proyecto
Localización
Flujo
m3N/hora
Uso Final del
Biometano
Concentración
Final de CH4
C.L, Scenic
View
Michigan, EUA
225
Red de Gas Natural
98 %
R.S, Rumpke
Ohio, EUA
6,000 – 7,000
Red de Gas Natural
96 %
G.L Windnau
Suiza
200
Red de Gas Natural
96 %
R.S. Bison
Energy
Iowa, EUA
17,000- 19,000
Red de Gas Natural
97 %
R.S. UNH
New
Hamp.EUA
9,000 – 10,000
Gas a turbinas
85 %
R.S, STEP
Suiza
225
Red de Gas Natural
96 %
Economía alrededor del biometano.
13.00
12.00
11.00
10.00
MXP/Lt
Ago09
Sep09
Diesel
USA
$
9.10
$
9.15
Diesel
México
$
7.93
$
7.98
9.00
8.00
7.00
Diesel USA
6.00
Diesel México
5.00
4.00
Jun-09
Sep-09
Dic-08
Mar-09
Jun-08
Sep-08
Dic-07
Mar-08
Jun-07
Sep-07
Dic-06
Mar-07
Jun-06
Sep-06
Dic-05
Mar-06
Jun-05
Sep-05
Dic-04
Mar-05
Jun-04
Sep-04
Dic-03
Mar-04
3.00
Sep-03
MXP
/Lt
Precio de Venta Surtidor Diesel México vs. USA
Fuentes:
GAZEL.
Diesel USA: http://tonto.eia.doe.gov/dnav/pet/hist/ddr001w.htm
Diesel México: Datos históricos PEMEX
Tasa de Cambio: Banxico – Fix
http://www.banxico.org.mx/tipcamb/tipCamIHAction.do
*Precios de venta publicados en páginas de referencia
Precio de referencia internacional.
Gas natural (Canasta Reynosa) Vs. Gas LP (Mont Belvieu)
19.000
17.000
15.000
USD/MMBTU
13.000
11.000
Gas LP - Mont Belvieu
9.000
Gas Natural - Canasta Reynosa
7.000
5.000
3.000
Ago-09
Sep-09
Gas LP – Mont Belvieu
$9.677
$10.23
Gas Natural - Reynosa
$3.263
$2.641
Ago-2009
Jun-2009
Abr-2009
Feb-2009
Dic-2008
Oct-2008
Ago-2008
Jun-2008
Abr-2008
Feb-2008
Dic-2007
Oct-2007
Ago-2007
Jun-2007
Abr-2007
Feb-2007
Dic-2006
Oct-2006
Ago-2006
USD/MMBTU
Fuentes:
GAZEL
Gas LP – Mont Belvieu http://tonto.eia.doe.gov/dnav/pet/hist/rprousgd.htm
Canasta Reynosa– Precio establecido por la Comisión Reguladora de Energía (CRE)
20
Precio de referencia Sur de Texas.
Gas natural (Canasta Reynosa) Vs. Gasolina (US Gulf Coast)
30.000
25.000
20.000
Gasolina US Gulf Coast
USD/MMBTU
15.000
Gas Natural (Canasta Reynosa)
10.000
5.000
0.000
$15.185
$15.340
Gas Natural - Reynosa
$3.263
$2.641
Sep-09
Gasolina US Gulf Coast
Mar-09
Sep-09
Jun-09
Sep-08
Ago-09
Dic-08
Mar-08
Jun-08
Sep-07
Dic-07
Mar-07
Jun-07
Sep-06
Dic-06
Mar-06
Jun-06
Sep-05
Dic-05
Mar-05
Jun-05
Sep-04
Dic-04
Mar-04
Jun-04
Sep-03
Dic-03
Mar-03
Jun-03
Sep-02
Dic-02
Mar-02
Jun-02
Sep-01
Dic-01
Mar-01
Jun-01
Sep-00
Dic-00
USD/MMBTU
Fuentes:
GAZEL.
US Gulf Coast http://tonto.eia.doe.gov/dnav/pet/hist/rruusgd.htm
Canasta Reynosa– Precio establecido por la Comisión Reguladora de Energía (CRE)
21
Caso de éxito de biometano a red de gas natural.
22
Aplicaciones de biogás y agua/vapor en calderas.
FROM SOURCE TO DESTINATION AND BACK AGAIN
Pretreatment
Source
Water
Ultrafiltratio
n
Deaerator
Steam
Boiler
Steam
Process
Nanofiltrati
on
Water
Boil Condensate Return
EDI
Fuente: CRANE Envi.
Post
Treatm
ent
Reverse Osmosis
Principios de química básica para calderas industriales de agua.
Boiler Pressure (psig)
0-300
301-450
451-600
601-750
751-900
901-1000 1001-1500 1500-2000
<0.100
<0.050
<0.300
<0.050
<0.025
<0.300
<0.030
<0.020
<0.200
<0.025
<0.020
<0.200
<0.020
<0.015
<0.100
<0.020
<0.015
<0.015
<0.010
<0.010
0
<0.010
<0.010
0
<150
<700
<7,000
<90
<600
<6,000
<40
<500
<5,000
<30
<400
<4,000
<20
<200
<3,000
<8
0
<2,000
<2
0
<150
<1
0
<100
Boiler Feedwater
Iron
Copper (ppm)
Total Hardness (ppm)
Boiler Water
Silica (ppm)
Total Alkalinity
Specific Conductivity
(µmhos/cm)
Fuente: CRANE Envi.
24
Requerimientos típicos de calidad del agua y
tratamientos asociados en calderas.
Low Pressure Boilers
(0-300 psig)
T.S.S.
2 ppm
Clarification; pressure filters,
microfiltration
Softening
<2 ppm
NaZ Softening, Lime softening
TDS/Alk/SIO2
As req’d
Split-stream softener, Dealkalizer,
Desilicizer, Reverse Osmosis
Deaerator
7 PPB/.005 cc
per liter
Chemical or Mechanical
Fuente: CRANE Envi.
25
Requerimientos típicos de calidad del agua y
tratamientos asociados en calderas.
Medium Pressure Boilers
(300-600 psig)
T.S.S
<2 ppm
Clarification; pressure filters,
microfiltration
Conductivity
5-15 µmhos
Softening, Separate Bed
Demineralizer (TDS, Alk, Silica),
Reverse Osmosis
Deaerator
7 PPB/.005 cc
per liter
Mechanical
Fuente: CRANE Envi.
26
Requerimientos típicos de calidad del agua y
tratamientos asociados en calderas.
High Pressure Boilers
(600 + psig)
T.S.S.
<2 ppm
Conductivity
< 1 µmhos
Deaerator
7 PPB/.005 cc
per liter
Fuente: CRANE Envi.
Clarification; pressure filters,
microfiltration (ultrafiltration)
“Mixed Bed Quality Water”
IX-Sep-Bed and Mixed Bed
RO and Mixed Bed demineralizer
Double Pass RO, RO/EDI
Mechanical
27
Impacto Económico y Ambiental al desarrollar el uso de biomasa.
Fuente SENER
Impacto Económico y Ambiental al desarrollar el uso de biomasa.
(Cont.)
Source: SENER
Alianzas Estratégicas.
¡Gracias por su
atención!
Plutarco Elías Calles No. 1696,
Col. San Andrés Tetepilco
Iztapalapa, C.P. 09440, México, D.F.
Tel.: +52 (55) 5674-7960,
+52 (55) 5539-1060
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