Apuntes para una estrategia en el desarrollo de la energética azucarera

1. Introduccion La industria azucarera ha tenido en el problema energético un factor clave para su desarrollo tecnológico - transformación de la tecnología y rendimientos. elevación de los

2. De las Premisas La caña de azúcar tiene tal capacidad de captar energía que es capaz de brindar, aportar el combustible para su procesamiento y además, un margen adicional de energía para diferentes propósitos, y da la posibilidad de integración entre las corrientes energéticas del proceso. PATURAU – “Un central azucarero puede operar con la mitad del bagazo que produce….”

ESTAN INTERRELACIONADOS!!! 3. De los objetivos El primer objetivo en la política energética azucarera tiene que ser la obtención del máximo de bagazo excedente, después de satisfacer las demandas energéticas del proceso de fabricación de azúcar y alcohol. Ahora bien, para lograr este objetivo hay dos vías: El incremento de la eficiencia del uso del vapor en el proceso. El incremento de la eficiencia en el sistema de cogeneración. SIENDO QUE ESTOS DOS FACTORES ESTAN INTERRELACIONADOS!!!

3. De los objetivos I.El incremento de la eficiencia del uso del vapor en el proceso. El esquema energético en el área de fabricación. Los parámetros tecnológicos del proceso. CONSUMO DE VAPOR EN PROCESO (análisis de costo/ beneficio) Valores comunes: ~ 500 kgv/tc Mejorados: 430-450 kgv/tc Destileria optimizada: 370 kgv/tc Limite teórico: 260 -295 kgv/tc (varios autores) La reducción del consumo de proceso de 500 para 400 kgv/tc resulta en 45 kg de bagazo excedente/tc

3. De los objetivos II. El incremento de la eficiencia en el sistema de cogeneración. La eficiencia cogeneración depende de: - la eficiencia del con ciclo sistema de a vapor de sus componentes principales: caldera, turbogenerador, transporte del vapor por las tuberías y consumo externo de vapor (proceso) - La eficiencia del ciclo (parámetros del vapor).

a) Acerca de la reducción de las pérdidas de calor en las calderas. Las pérdidas más significativas de energía en las calderas - calor que escapa por la chimenea con los gases de combustión - desde 11%, hasta valores superiores al 35%. Es posible elevar un punto en eficiencia de la caldera por cada 14 °C que se reduzca la temperatura de los gases. Reducir la temperatura de 280-300 °C a 180-220 °C significará incrementar la eficiencia de generación en 15 unidades (Lora et al., 2004).

a) Acerca de la reducción de las pérdidas de calor en las calderas. Los gases de escape en calderas modernas fabricadas en Brasil está en el rango 170- 180 °C, viable 130-140 °C. Por cada unidad que se eleve la eficiencia de la caldera se alcanza una economía de 1.5 porciento de bagazo sobrante, Si la eficiencia total de generación de vapor de los ingenios se elevara tan solo en 10 unidades, sería posible disponer de un 15% más de bagazo sobrante.

b) Del secado del Bagazo. El secado de bagazo está en contradicción con las tentativas de aumentar la eficiencia de las calderas mediante la reducción de la temperatura de los gases de escape. Hay un punto de inflexión en que una de estas decisiones tecnológicas excluye la otra.

c) De la eficiencia del ciclo de cogeneración. De las 4500 Kcal/kg de azúcar que consume un ingenio productor de azúcar de caña, entre 2600 y 2800 Kcal/kg se requieren como energía calorífica en el proceso y solo 360-400 Kcal se necesitan como energía mecánica – CICLO A VAPOR. Qual es la presión más apropiada de generación? Durante decenas de años la presión utilizada en las calderas no sobre pasaba de 1,0 Mpa, incrementándose posteriormente para un valor generalizado de 2,0 Mpa..

c) De la eficiencia de cogeneración. Discussão no Brasil 20/08/2012 …. Considera-se baixo o valor atual em torno de R$ 107,00 por MWh (megawatt hora) um preço entre R$ 140,00 a R$ 150,00 por MWh “não seria absurdo para uma sociedade que paga uma tarifa média mensal de R$ 350,00 na ponta do consumidor”. “Carrera” por el aumento de los parámetros del vapor hasta 4,0 y 6,0 MPa, hoy valores comunes en centrales modernos, inclusive valores de 8,0 y 12,0 MPa, que comienzan a ser utilizados. Se necesita un análisis de costo beneficio!!!

Electrificacion de los molinos Algunas consideraciones sobre algunos beneficios adicionales provenientes de la electrificación que indirectamente contribuye con la mejora de la eficiencia global del sistema de cogeneración de un ingenio (Pistore, 2006). La popularidad reciente de la electrificación de las moliendas es consecuencia del paso a altos parámetros de vapor que permite disponer de cantidades significativas de electricidad, con alta eficiencia. Sin altos parámetros del vapor en la cogeneración la electrificación de las moliendas no presenta viabilidad económica.

4. DE LAS OTRAS OPCIONES Y LAS OTRAS FUENTES a)Los residuos de la cosecha El volumen e este material está en el entorno de los 10-14 toneladas por hectárea o 140 kg por tonelada de caña (base seca). La recolección de la paja y su transporte hasta los ingenios está asociado a un costo adicional. Fraccion de la paja que puede ser recojida: En estudios del CTC y de la UNICA - 50%, sin embargo, se requieren investigaciones más rigurosas y valores conservadores estarían en el rango 30-50 %.

4. DE LAS OTRAS OPCIONES Y LAS OTRAS FUENTES Única experiencia a escala industrial, de varios años de duración el uso extensivo de la paja en el ingenio EQUIPAV en Brasil, potencia instalada de 135 MW. En este ingenio el 50% de la paja se recolecta mecánicamente y es trasladada al ingenio. La generación anual del ingenio Equipav es de 620 x 103 MWh, de los cuales se entrega a la red de 470 x 103 MWh.

4. DATOS COMPARATIVOS SOBRE ELECTRICIDAD EXCEDENTE -20 bars (CVP > 500 kgv/tc)  10-14 kWh/tc 65 bars + reducción CVP - 60 kWh/tc Lo anterior + 50 % de la paja – 95 kWh/tc -- Estudios recientes (CGEE): 140 – 150 kWh/tc -SISTEMA BIG/GT : 280 -380 kWh/t con reduccion de CVP hasta 280 Kgv /tc

4. DE LAS OTRAS OPCIONES Y LAS OTRAS FUENTES c) Las Vinazas: destinación actual FERTIRRIGACIÓN Biogás: vinhaça como combustível Por Gabriela Campêlo – 12 de abril de 2012 Publicado em: Energia, Notícias, Tecnologia Após três anos de pesquisas, foi inaugurada, na última semana, em Pernambuco, uma planta industrial que fabrica biogás a partir da vinhaça A previsão inicial é que sejam gerados 612 MWh por mês, destinados à venda no mercado livre. As empresas pretendem ampliar a capacidade da usina (0,85 MW) em até cinco vezes até 2015, chegando a 4,5 MW. O projeto total recebeu investimentos de R$ 15 milhões, sendo R$ 6 milhões aplicados nas instalações da Companhia Alcoolquímica Nacional, usina do Grupo JB, instalada em Vitória de Santo Antão (PE). O projeto contou com o apoio da Financiadora de Estudos e Projetos (Finep), que financiou 50% do projeto.

4. DE LAS OTRAS OPCIONES Y LAS OTRAS FUENTES d) Sistemas integrados de gasificación de la biomasa cañera acoplados a ciclos combinados (Sistemas BIG/CC). El índice de generación excedente podría alcanzar un valor de 220-380 kWh/tc. Insuficiente desarrollo de la tecnología de gasificación y limpieza del gas resultante. La ISSCT -ISBUC – International Sugarcane Biomass Utilization Consortium y el Gobierno brasileño han comenzado a trabajar en dos proyectos independientes para el desarrollo de la tecnología de gasificación del bagazo y la paja.

4. DE LAS OTRAS OPCIONES Y LAS OTRAS FUENTES e) Biocombustibles partir de residuos lignocelulósicos El bagazo y la paja - producción de biocombustibles por la ruta bioquímica (hidrólisis enzimática + fermentación) y la ruta termoquímica (gasificación + síntesis) (Obando et al., 2010). Las tecnologías de ambas rutas, todavía en etapa de planta piloto, permitirían producir una gran variedad de biocombustibles: etanol, metanol, butanol, dimetil- eter, entre otros.

5. CONCLUSIONES Con la implementación de la estrategia energética basada en: EL INCREMENTO DE LA EFICIENCIA DEL USO DEL VAPOR EN EL PROCESO. EL INCREMENTO DE LA EFICIENCIA EN EL SISTEMA DE COGENERACIÓN. Es posible lograr los siguientes resultados: Los aumentos obtenidos mediante el aumento de los parámetros del vapor, son mayores que los que pueden ser obtenidos por mejoramiento en la eficiencia del proceso. No es posible apenas el aumento en los parámetros con el objeto de maximizar en los excedentes eléctricos producidos por la planta, sin la reducción en el consumo de vapor en el proceso.

\f,3,por 1p3:r;3 lfu: LJLLJ............._ EJ rr=== == SEPTIEMBRE 10 ai 1.4 de 2012 CENTRO DE EVENTOS VALLE DEL PACIFICO CALI, COLOMBIA - WWW.TECNICANA.ORG

5. CONCLUSIONES Así, los incrementos en el índice de generación eléctrica permiten alcanzar valores superiores a 90 KWh/tcm, requiriendo reducir el consumo de vapor en el proceso y la sistemática recolección, preparación y uso de la paja.

GRACIAS