ELECTRICITY FROM BIOMASS

Many forms of biomass can be thermally oxidized in boilers to create steam which is used to run steam turbines and create electricity. Biomass feedstocks employed in electricity generation include:

• Forest and wood residues (reducing risk of forest fires and/or methane release into atmosphere)
• Grain, rape and corn straw (turning farmers' waste into a product and preventing the harmful burning of these materials)
• Dedicated energy crops planted on disadvantaged or set-aside land (stimulating growth in rural areas).
• Other organic matter (e.g. fibrous olive residues etc).

Using biomass to produce electricity and heat therefore reduces emissions of harmful greenhouse gases and helps to secure a sustainable supply of electricity and heat without depleting fossil fuel reserves.
Biomass technology is tried and tested and has become widespread in Austria, Germany, France, Italy and Spain over recent years. It has been in common usage in Denmark and the Nordic countries for much longer.

The SPAIN – ACCIONA case.
Green electricity for over 50,000 homes 
The biomass plant of Sangüesa is the only one in Spain of its type. It consumes around 160,000 tonnes of cereal straw a year and produces sufficient electricity to cover the consumption of over 50,000 households. It represents an investment of 50 million euros.
On average, every year the plant avoids the emission of 196,000 tonnes of CO2 to the atmosphere, by replacing production from thermal generation plants that use coal or fuel oil. This represents a cleaning effect on the atmosphere equivalent to that of 9.79 million trees.
Biomass is renewable because it uses a plant-based fuel within its natural life cycle.
How does it work?
The straw is transported to the plant in bales, which are then stored in a warehouse. These bales are then transported to the boiler on a conveyor belt.
A cutting system chops up the straw before it falls on one end of a grille located in the boiler, where it is burned.
The combustion heats the water in the walls of the boiler until it turns into steam.
From that moment on a triple process takes place in sequence:

• After passing through a superheater, the steam drives a turbine connected to a generator, which produces electricity.
• The water vapour that has passed through the turbine (now at lower pressure and temperature) is taken to a condenser that is cooled by the water taken from a channel that runs through the industrial estate. Thanks to this drop in temperature the steam again turns to water, which is transported through a closed circuit to the walls of the boiler, and the process starts again.
• The combustion of the straw produces unburnt residue (deposited at the bottom of the boiler) and ash (the result of filtering and treating the gases that are finally emitted through the plant's chimney). The waste products are used to produce fertilizers.

The plant has an emission control system that provides real-time data for the operating personnel in the plant and the regional environmental authorities. Information is also available on immissions generated in the surrounding area. These are lower than the limits indicated in European and Spanish legislation for this type of facility.
For the company, this plant has meant a logistic challenge in terms of guaranteeing the supply of straw through long-term contracts with farmers, co-operatives and other sector professionals. It has also meant a major technical challenge, particularly regarding avoiding the risk of corrosion in the boiler.

 

ELECTRICIDAD DESDE BIOMASA

Muchas formas de biomasa pueden ser térmicamente oxidadas en calderas para generar vapor que puede ser usado para hacer andar turbinas y crear electricidad. Las materias primas de biomasa empleadas en la generación de electricidad incluyen:

• Residuos de bosques y maderas (reduciendo el riesgo de incendios y/ó el lanzamiento de metano a la atmósfera)
• Tallos de plantas de cereales u oleaginosos (convirtiendo desperdicios de campo en un producto, y previniendo el quemado dañino de esos materiales)
• Cultivos energéticos específicamente plantados, en zonas marginales (estimulando de esta manera el crecimiento en áreas rurales)
• Cualquier otra materia orgánica (por ej. Residuos de olivares)

La utilización de biomasa para producción de electricidad y calor por consiguiente reduce la emisión de gases de efecto invernadero, y ayuda a asegurar un abastecimiento sustentable de electricidad y calor sin afectación de las reservas de combustibles fósiles.
La tecnología de Biomasa está probada y testeada, y se ha comenzado a expandir en Austria, Alemania, Francia, Italia y España en los años recientes. Ha sido de uso habitual en Dinamarca y Países Nórdicos desde hace mucho tiempo.

El caso de ACCIONA – ESPAÑA
Electricidad verde para más de 50.000 hogares
La planta de biomasa de Sangüesa es la única en España de sus características. Consume unas 160.000 toneladas anuales de paja de cereal y produce electricidad suficiente para atender el consumo de más de 50.000 hogares. Supuso una inversión de 50 millones de euros.
Por término medio, la planta evita cada año la emisión de 196.000 toneladas de CO2, al sustituir la producción de centrales térmicas que utilizan carbón o fueloil. Ello representa para la atmósfera un efecto depurativo equivalente al que ejercen 9,79 millones de árboles.
La biomasa es renovable puesto que aprovecha un combustible de origen vegetal dentro de su ciclo natural de vida.
¿Cómo funciona ?
La paja es transportada hasta la planta en pacas, que se depositan en un almacén. Estas pacas se conducen hasta la caldera mediante una cinta transportadora.
Un sistema de corte desmenuza la paja antes de caer a un extremo de la parrilla, ubicada en la caldera, donde es quemada.
La combustión calienta el agua que circula por las paredes de la caldera, hasta convertirla en vapor
A partir de este momento se produce un triple proceso concatenado:

• El vapor, tras pasar por un sobrecalentador, mueve una turbina que, conectada a un generador, propicia la producción de electricidad.

• El vapor de agua que ha pasado por la turbina, ya a menor presión y temperatura, se lleva hasta un condensador, refrigerado por el agua tomada de un canal que recorre el polígono industrial. Merced a ese descenso térmico, el vapor se convierte de nuevo en agua, y este líquido se trasladará en circuito cerrado hasta las paredes de la caldera iniciándose de nuevo el proceso.

• La combustión de la paja produce inquemados, que se depositan en el fondo de la caldera, y cenizas, resultado de filtrar y depurar los gases que finalmente se emiten por la chimenea de la planta. Los residuos son aprovechados para la producción de fertilizantes.

La planta dispone de un dispositivo de control de emisiones que proporciona todos los datos en tiempo real a los responsables de su operación y a las autoridades ambientales. Se conocen asimismo las inmisiones generales en los alrededores. Estas emisiones son inferiores a los límites marcados por las normativas europea y española aplicables a este tipo de instalaciones.
La planta ha supuesto para la compañía el reto logístico de garantizar el suministro de paja mediante contratos a largo plazo con agricultores, cooperativistas y profesionales del sector. Ha implicado también un importante reto técnico, particularmente en lo referido a evitar los riesgos de corrosión en caldera.

 

 

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