PROYECTO DESARROLLO DE UN PROTOTIPO PARA LA VALORIZACIÓN ENERGÉTICA DE RSU

EQUIPO DE TRABAJO VERSU: INTI ENERGÍAS RENOVABLES Ing. Alberto Anesini Ing. Raúl Poliak INTI MENDOZA Ing. Natalia Vanin Ing. Juan Carlos Najul Ing. Ricardo Quiroga Ing. Sergio Alanís El Proyecto se desarrolla con al apoyo y en articulación con diferentes Centros de INTI, como son los Centros INTI Energía e INTI Ambiente.

Demostrar el cumplimiento de parámetros ambientales y energéticos de un sistema de combustión de residuos para la generación de energía eléctrica, incorporando innovaciones importantes a las tecnologías que hoy se usan en el mundo, aumentando la eficiencia de generación en 25% aproximadamente. VERSU PRETENDE Disponer de información técnica para evaluar nuevas formas de tratamiento de residuos sólidos urbanos (RSU) y eliminar de pasivos ambientales, como parte de un sistema de Gestión Integral de RSU (GIRSU), PRIORIZANDO EL RECICLADO Y RESPETANDO LA JERARQUÍA DE GESTIÓN QUE DETERMINA LA ENGIRSU. VERSU PERMITIRÁ

El desarrollo consta de 4 (cuatro) etapas: Primera Etapa: Desarrollo de un prototipo de Horno de Combustión Rotativo con tres cámaras, verificación de parámetros termodinámicos, generación de energía eléctrica, rendimientos energéticos netos y condiciones de funcionamiento. Mediciones y monitoreo de contaminantes atmosféricos y tratamiento ambiental necesario para dar sustentabilidad legal.

Segunda Etapa: Desarrollo de la turbina de gas para la escala propuesta. Desarrollo de proveedores nacionales. Sistemas de tratamientos ambientales. Verificación de hipótesis de aumento de rendimientos energéticos. Tercera Etapa: Plan de comunicación y difusión. Cuarta Etapa: Estudio de factibilidad y formulación del proyecto para construcción de planta demostrativa para 10.000 habitantes.

ALGUNOS DATOS: Todos los proyectos de valorización energética de RSU se han desarrollado en grandes escalas, se considera a priori que la escala mínima es para ciudades de 100.000 a 120.000 habitantes equivalente a 100/120 tn RSU/día y que la etapa de generación de Energía Eléctrica se realiza con turbinas de vapor. Asimismo, en estas definiciones no se consideran ni valorizan a efectos de costos e inversiones, la reducción significativa del pasivo ambiental. Con el proyecto VERSU se trata de bajar los límites de grandes escalas, generalmente impuestos por razones de retorno de la inversión, eficiencia energética, y/o rentabilidad en la producción de energía y buscar una solución para la gestión de sus residuos.

POR QUE BAJAR LOS LÍMITES? En nuestro país, el 90% de las localidades tienen poblaciones menores de 50.000 habitantes. QUE ACTUALMENTE DISPONEN DE SUS RSU: EN BASURALES A CIELO ABIERTO O VERTEDEROS NO CONTROLADOS PROVOCANDO: CONTAMINACIÓN DE NAPAS. INCINERACIÓN NO CONTROLADA. EMISIONES TÓXICAS. MALOS OLORES CONTAMINACIÓN VISUAL. TRABAJO INFORMAL.

EL DESARROLLO SUPONE LAS SIGUIENTES INNOVACIONES: Modularización de las actuales escalas: Bajar los límites de éstas escalas, para instalación de plantas para poblaciones de hasta 80.000 habitantes. La modularización del desarrollo VERSU permite extender la escala de pequeñas y mediana a poblaciones más grandes. Inclusión de los residuos sólidos urbanos dentro del balance general de biomasa: El proyecto trabaja con la finalidad de demostrar que la valorización energética también es una forma sustentable para el tratamiento de este tipo de biomasa proveniente de la fracción biodegradable de los residuos municipales . Incorporación de etapa de pre-secado: Antes de ingresar los gases de combustión al lavador, los mismos se usan en la Etapa de pre-secado de la alimentación, de manera de bajar la humedad de los RSU, incrementando así el rendimiento térmico global del sistema.

Incorporación de sistema de generación por ciclo combinado, incorporando una etapa de generación eléctrica con una turbina de aire: El ciclo combinado de generación de energía eléctrica permite mejorar sensiblemente el rendimiento térmico del sistema, ya que posibilita un mayor aprovechamiento de la energía térmica disponible, introduciendo así un CICLO COMBINADO DE GAS Y VAPOR que aumenta la eficiencia de generación en 25% aproximadamente. Auto combustión de alimentación: La descarga del aire caliente del escape de la turbina de gas, una vez entregada la porción de energía térmica útil, se aprovecha como aire de combustión en el horno incinerador, permitiendo desarrollar la AUTO COMBUSTIÓN de los residuos, sin el uso de combustibles fósiles auxiliares como se hace en las plantas existentes.

Utilización de Caldera Recuperadora de Calor: Al utilizar el ciclo combinado, una caldera recuperadora de calor trabaja con una combinación de radiación y convección, lo permite utilizar calderas de menor presión, de menor valor, lo que baja considerablemente la inversión inicial. También al utilizar fluido calefactor de menor temperatura se eliminan los puntos de concentración de temperatura, (puntos calientes) que tienen las calderas con cámara de combustión, disminuyendo sensiblemente la corrosión del sistema. El menor rendimiento del ciclo de vapor que se obtiene con la menor presión de vapor, se compensa con el RECALENTAMIENTO DEL VAPOR antes de ingresar a la correspondiente turbina. Destrucción de agentes contaminantes: En la última etapa del horno o cámara de postcombustión se alcanzarán temperaturas del orden de 1000°C que definen un salto térmico para optimizar la conversión energética y asimismo asegura la destrucción de dioxinas y furanos contaminantes.

¿COMO SE COMPONEN LOS RSU? 40 % RESIDUOS RECICLABLES 60 % RESIDUOS ORGÁNICOS ¿CUANTA ENERGÍA PODEMOS GENERAR? 25 PERSONAS GENERAN ENERGÍA PARA UN HOGAR

FUNCIONA LA IDEA? El Prototipo VERSU desarrollado con la finalidad de verificar las innovaciones propuestas en función de distintas composiciones de RSU tiene aproximadamente una capacidad de tratamiento de 25 kg basura/h y de generación de 27 Kwh que puede ser utilizado para fines diversos.

LA METODOLOGÍA UTILIZADA PARA SU FUNCIONAMIENTO Y PRUEBA ES LA SIGUIENTE: Selección de los residuos de acuerdo a su composición y reciclado. Generalmente la eficiencia de la selección es del 90%, es decir que queda un remanente de materiales reciclables mezclados con la fracción orgánica. Incineración de las fracciones no utilizables de composición orgánica. Con la corriente gaseosa alimentar un grupo generador de energía eléctrica accionado por una turbina a gas. Con los gases de escape de la turbina a gas, generar vapor para alimentar otro grupo generador accionado por una turbina a vapor. Purificar los gases de chimenea por lavado. Acondicionamiento y disposición final de las cenizas.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN La generación de energía eléctrica con RSU es una opción técnica y económicamente viable para resolver un problema que deteriora gravemente el medio ambiente, además, actualmente es una actividad extendida y utilizada en países europeos y del primer mundo con la finalidad de disponer en forma rápida y eficiente los RSU producidos por las comunidades. El tratamiento de la basura comienza por una decisión política nacional, regional o municipal que debe cumplirse y controlarse. El concepto a aplicar por las autoridades debería ser: el que más contamina más paga. El que más basura genera, más paga. Debería instalarse el concepto de “responsabilidad del productor” del residuo. La solución debe ser integral. No sirve resolver partes. Guiarse por sentimientos y/o prejuicios y no por conceptos técnicos hace que las plantas VERSU resulten innecesariamente caras, o se disminuya su rendimiento teórico al aplicarles parámetros o especificaciones exageradas que no se corresponden con la realidad. El Estado debe tranquilizar a la población en estos aspectos.

CONCLUSIONES: Actualmente el prototipo se encuentra en funcionamiento, se están realizando mediciones termodinámicas y definiendo las principales variables dentro del rango operativo. También se trabaja en la caracterización y uniformidad de la carga. Se realizan mediciones de los contaminantes gaseosos (gases de chimenea), líquidos (agua de lavado de humos) y sólidos (cenizas) que se generan. Con la finalidad de ir perfeccionando el diseño y ajustando el funcionamiento se trabaja en forma permanente con modificaciones en el equipo. El INTI en conjunto con la Municipalidad San Martín y la Cooperativa El Humito presentó el proyecto a la convocatoria del programa DETEM 2009 del COFECyT, el mismo fué seleccionado y financiado para su desarrollo integral. Por otra parte, con el Municipio de Maipú se trabaja para la instalación temporal del equipo en el predio donde actualmente funciona la Planta de Tratamiento Integral de RSU con el objetivo de continuar con los ensayos y mediciones planificadas.

Con la finalidad de continuar esclando a una etapa mayor, el INTI junto a la Secretaría de Ambiente y Desarrollo Sustentable de la Provincia de San Juan, la Empresa Provincial de Energía EPSE y Empresas Mendocinas dedicadas al rubro metal mecánico y eléctrico, acordaron la presentación del proyecto a convocatoria FITS Biomasa 2012 – FONARSEC para obtener el financiamiento para la construcción y operación de una Planta Demostrativa VERSU integrada a un sistema de GIRSU con capacidad de tratamiento de 10 tn de RSU. El grupo de trabajo denominado VERSU, desde el año 2009 trabaja junto a pymes locales en el desarrollo del prototipo a escala laboratorio con la finalidad de probar innovaciones propuesta sobre tecnologías existentes, articulando con distintas instituciones y facilitando una importante acción de difusión de la tecnología para los usuarios que requieran información de esta tecnología. Durante el transcurso de los años se gestionó un espacio de difusión, evaluación y ensayos en el que se acompañan a las pymes nacionales para desarrollar tecnología y generar la información necesaria ante la permanente consulta de sectores públicos y privados sobre la tecnología propuesta.

¿Por qué esta magnífica tecnología, que genera trabajo y nos hace la vida más fácil, nos aporta tan poca felicidad? La repuesta es ésta, simplemente: porque aún no hemos aprendido a usarla con tino. Albert Einstein ¡ Muchas Gracias ! 17