Plantas de Pirólisis en Chile, la tecnología que viene a revolucionar las energías renovables

La búsqueda de alternativas de generación de energías limpias es un tema recurrente en todo el mundo, especialmente en países desarrollados, donde el cuidado del medio ambiente es una prioridad. En este sentido Chile no se queda atrás y el desarrollo de nuevas tecnologías en nuestro país es una realidad.
Es por esto que cada vez vemos como nuevos proyectos aparecen dando solución no solo a la generación de energía limpia, sino también haciéndose cargo de desechos altamente contaminantes como neumáticos en desuso o incluso aceites.
Acá les presentamos la pirólisis, una tecnología que si bien es nueva en nuestro país, en Europa ya lleva años funcionando con éxito.
1.- Que es la Pirólisis? Es un proceso termoquímico en ausencia de oxígeno, por lo cual es necesario dejar en claro que no es una incineración o combustión directa. Es mucho más eficiente y limpio, además de tener una gran ventaja comparativa en relación a la combustión directa. Ya que el gas de síntesis, también llamado Syngas, que se obtiene puede ser trasportado y almacenado para diversos usos de generación de potencia (térmica y eléctrica).
En palabras simples se le extrae al residuo (utilizado como combustible en estos casos) el gas que éste tiene, mediante temperaturas que rondan los 450°C. Cabe destacar que todo material se “quema” en estado gaseoso. Por lo cual con la Pirólisis extraemos el gas del material sin producir o generar combustión de éste.
2.- Como funciona una planta de Pirólisis? Una planta de Pirólisis consta básicamente de una chipeadora en su entrada, reactores de pirolisis, sistemas de limpieza y enfriamiento del syngas, estanque acumulador de syngas y un sistema de cogeneración para la generación de potencia tanto eléctrica como térmica.
La chipeadora cumple la función de reducir el tamaño del material (residuo) a la granulometría adecuada para poder procesar el residuo en la planta de pirólisis. Luego mediante correas transportadoras y tornillos sin fin, para lograr mantener los reactores estancos sin presencia de oxígeno, se ingresa el material a los reactores de Pirólisis. Que es donde se genera la reacción termoquímica extrayendo el gas de síntesis (Syngas) del residuo que se está procesando, a temperaturas que bordean los 450°C. Luego el syngas es limpiado y enfriado en sistemas de intercambiadores de calor con agua. Luego es almacenado en acumuladores preso-estáticos de doble membrana, para su posterior transporte a equipos de cogeneración. Donde finalmente el equipo de cogeneración generará la potencia eléctrica deseada y aprovechará el calor que se produce al generar ésta potencia. Convirtiendo el calor en vapor para su utilización en procesos productivos de cualquier planta productiva.
3.- Que residuos puede tratar? La solución que ofrece OEN Ltda. con las plantas de pirolisis, no solo resuelve la disposición final de residuos en base a biomasa provenientes de la madera como también de lodos de PTAS (plantas de tratamiento de aguas servidas) sino también residuos provenientes de materiales inorgánicos. Tales como NFU (neumáticos fuera de uso), plásticos (HDPE, LDPE y polietilenos en general) y aceites de motor. Cada residuo tiene un PCI (poder calorífico inferior) y descomposición termoquímica diferente unos de otros, por lo cual en la fase de diseño de la planta hay que definir qué tipo de residuos procesará la planta que se construirá. Puede haber algunas variaciones del residuo durante la operación de la planta, modificando algunos parámetros, pero manteniendo principalmente segregado el tipo orgánico del inorgánico, para obtener buenos resultados medio ambientales y de reutilización de los subproductos.
Todo este proceso cumpliendo con todas las exigencias y normas medio ambientales chilenas y de la comunidad europea.
4.- Que producto o subproducto se puede obtener de este proceso? Como primer producto y el más importante de la pirolisis se considera el gas de síntesis (Syngas). Este gas está compuesto en su mayoría por hidrógeno, el cual es bien conocido como uno de los gases más limpios y de alto PCI para la combustión.
Luego basado en el principio de cogeneración se obtendrá generación de potencia eléctrica la cual se podrá inyectar al sistema interconectado más próximo a la planta de pírólisis, como también puede ser utilizado para autoconsumo de alguna planta de proceso.
Así también el vapor producido por la cogeneración se podrá utilizar en procesos térmicos de alguna planta que requiera este calor. Evitando así el consumo de combustibles fósiles, tales como diésel, para generación de vapor en calderas convencionales.
Además, en los reactores de pirolisis se obtiene char y bio-char dependiendo del tipo de residuo que se procese en la planta. Obteniendo char procesando residuos inorgánicos y bio-char con residuos provenientes de la biomasa. El char obtenido contiene cerca de 80% de carbón amorfo, alrededor de 18% de ceniza inerte y cerca de 2% de componentes volátiles mixtos. Este char se puede reinyectar a los reactores de pirolisis por su alto contenido de carbono aumentando la producción de syngas, como así también es utilizado como materia prima para carpetas asfáltica y hormigones pre-armados (vigas y columnas de puentes). Otra utilización que se le puede dar es la producción de carbón activado el cual tiene un muy buen precio de venta. El bio-char también se puede reinyectar en los reactores de pirólisis, para aumentar la producción de syngas, pero su principal utilización es como fertilizante.
5.- Que tamaño tiene una planta de pirolisis? El tamaño y layout de cada planta dependerá de la potencia que queramos generar y el tipo de residuo que procesaremos en la planta de pirolisis. De todas maneras, para tener una idea del tamaño de algunas plantas de pirólisis. Una de las pantas que ofrece OEN Ltda. para generación de alrededor de 3MWe, procesando NFU, considerando patios de acopio para su producción, requiere entre unos 5.000m2 a 6.000m2 de superficie total, incluyendo un galpón cerrado de unos 1.500m2.
Luego si aumentamos la potencia de generación no será lineal el aumento de la superficie requerida dado que los BOP (balance of plant) no aumentarán mucho más y tendremos que ir configurando los reactores que sean necesarios, para poder procesar el tipo de residuo seleccionado y la generación de potencia deseada. En cuanto a potencias de reactores, existen de 0,5MW; 0,75MW; 1MW y 3MW, con sus correspondientes configuraciones para la generación de potencia total de planta que se desee.
Para más información de cómo se está desarrollando esta tecnología en Chile pueden consultar directamente en el sitio de la empresa OEN.cl