DCS: máximo aprovechamiento energético y reducción del digestato en el sector agrícola

La compañía agrícola Kernel Export incorpora un sistema de concentración de digestato en su nueva planta de digestión anaeróbica para maximizar su rendimiento energético.

A principios de 2012, el Gobierno español retiró las ayudas para las energías renovables, incluyendo la producción de biogás, a raíz de una moratoria como parte de un amplio número de medidas de austeridad económica. Sin embargo, a pesar de ello, todavía existen oportunidades para las empresas que quieren aprovechar el uso de energías renovables.

Este ha sido el caso de Kernel Export, compañía agrícola española ubicada en Murcia, que está instalando un novedoso Sistema de Concentración de Digestato (DCS, por sus siglas en inglés) –desarrollado por la empresa HRS Heat Exchangers–, dentro del conjunto de una nueva planta de digestión anaeróbica de 400 kW.

Con dos plantas de producción en Los Alcázares (Murcia), Kernel Export es un productor líder de cultivos, incluyendo, ensaladas, crucíferas, melones, hierbas, brotes tiernos, calabacines y calabazas para los mercados de toda Europa. Su planta de de digestión anaeróbica utiliza un proceso natural para convertir los subproductos y residuos de cultivos, provenientes de las 2.000 hectáreas de las fincas de la empresa, en electricidad renovable y fertilizante agrícola, conocido como digestato.

La nueva planta produce ya suficiente electricidad para obtener el 50% del calor y electricidad que necesita la empresa para sus embalajes y su almacenamiento. Esto se traduce en ahorro de costes como de energía, pues se estima que la planta ahorra cada año más de 2.000 toneladas de CO2 equivalente, similar a la energía utilizada por 200 hogares.

Aunque la planta ha recibido financiación de la Unión Europea, en España la industria del biogás no recibe ningún tipo de ayuda por suministrar energía a la red, por lo que es el autoconsumo de la energía generada por la planta lo que hace que el proyecto sea económicamente sostenible, así como la reducción de costes en fertilizante por el uso del digestato.

El proyecto permite reducir los residuos, generar energía y producir fertilizante orgánico de calidad para su uso en agricultura

Uso del biogás

La planta de biogás se alimenta con residuos generados en las instalaciones de embalaje y zonas de cultivo de Kernel. El biogás originado se utiliza de dos formas: para la producción de electricidad en un motor de cogeneración (CHP) durante el día, y para la generación de agua caliente en una caldera durante la noche. Esto significa que durante el día el evaporador usará la energía térmica del motor CHP respaldado por la caldera. Por la noche, toda la energía térmica será obtenida únicamente de la caldera.

Así que una parte importante del proyecto es la integración inteligente de dos fuentes de calor que alimentan la planta de evaporación. Esta se configura de una manera multifuncional, lo que significa que los nutrientes de los fertilizantes se pueden recuperar en el concentrado de digestato o en el agua evaporada.

Bajo las normativas locales, el digestato no procesado no puede ser utilizado en Murcia. Sin embargo, el DCS de HRS ha permitido superar este obstáculo, siendo además una parte clave para el uso de los ricos nutrientes del digestato, reduciendo de forma efectiva los requisitos de almacenamiento y los costes del transporte para las 50 toneladas de materia que se producen cada día.

El digestato concentrado se usará como biofertilizante, mientras que el agua que se retira será limpiada y utilizada de manera adecuada para el riego de cultivos.

Jose Antonio Cánovas Martínez, director general de Kernel Export, comenta al respecto que “durante años habíamos estado buscando un sistema para optimizar el uso de los residuos de las ensaladas y verduras de nuestros dos centros de producción, y encontramos la respuesta en una planta de biogás para generar electricidad y calor”. Dicha planta “se utiliza para procesar la fracción líquida y sólida después de la digestión para obtener biocompost, que podemos usar para respaldar la alimentación de nuestra producción”.

“El proyecto ha sido un auténtico reto –continúa Cánovas–, ya que jamás nada parecido se ha construido antes, con el objetivo de reutilizar y reciclar los residuos de los cultivos para regresarlos de nuevo a la tierra para la producción futura”.

El DCS

Luis Puchades, director de Cuentas de Ludan Renewable Energy, empresa que ha construido la planta de digestión anaeróbica, explica los tres principios que inspiran este proyecto: “La reducción de residuos, la generación de electricidad y la producción de fertilizante orgánico de calidad para el negocio de la agricultura”.

Respecto al DCS, comenta que “los sistemas de concentración como este son cada vez más importantes a la hora de desarrollar plantas de digestión anaeróbica, ya que necesitamos mejores y más rentables soluciones para manejar el digestato”.

El DCS utiliza un proceso de concentración de múltiples efectos usando recirculación forzada, y en este caso proporcionará un sistema de concentración de dos etapas para tomar el digestato líquido, que tiene un bajo contenido de sólido seco, e incrementar la materia seca entre un 2,4-4% a un 9-15%. Esto representa que se requiere menos capacidad de almacenaje y menos operaciones de transporte y distribución.

El DCS hace el mejor uso de la tecnología de transferencia de calor de tubo corrugado de HRS, trabajando en vacío para sobrecalentar el digestato en un concentrador de dos etapas. Este diseño hace el mejor uso de la energía mediante la reutilización del vapor producido por el proceso de evaporación.

Arnold Kleijn, director de Ventas y Marketing de HRS, comentó que “aparte del tratamiento del digestato, el DCS se integra con la planta existente, reutilizando la energía térmica generada en el proceso, que de otro modo se desperdiciaría, aumentando así la eficiencia global del proceso de digestión anaeróbica”.

“Usar digestato de calidad sobre la tierra es una parte integral de este proyecto”, explica Klejin, quien revela que el sistema ha sido específicamente diseñado para cumplir los requisitos de Kernel Export, “incluyendo reducir el volumen de materia manteniendo su valor como fertilizante, pero de forma sostenible para sus cultivos”.

“Desde que los subsidios para energías renovables cayeron en 2012, muchos residuos orgánicos en España no han encontrado uso”, concluye.

La planta de digestión anaeróbica ya está funcionando y el Sistema de Concentración de Digestato se pondrá en marcha en noviembre de 2015.