Biomasa y biocombustibles

EJERCICIO FINAL BIOMASA Y BIOCOMBUSTIBLES
Sustitución de combustibles por biomasa en Industria. Tenemos una empresa de fabricación de tejas cerámicas en la que se
consumen Gasóleo y Gas Natural en los hornos de fabricación y secado. Si el consumo anual es de 310.000 litros y 890.000 m3,
respectivamente, calcula que cantidad de los siguientes tipos de biomasa habría que utilizar para sustituirambos combustibles y
realiza un estudio económico (incluyendo el coste de la biomasa, el coste asociado al transporte y el coste de la sustitución de la
caldera) para saber cual es la mejor opción.
a) Cáscara de almendra
b) Pellets
c) Astillas
Datos iniciales de consumo:
- Gasóleo 310.000 litros /año
- Gas Natural: 890.000 m3 /año
De la web del Ministerio de Industria, Energía y Turismo,tenemos:
Poder calorífico
Butano comercial, el poder calorífico inferior (P.C.I.) es: 10.938 Kcal/Kg y el poder calorífico superior (P.C.S.) es: 11.867Kcal/Kg.
Propano comercial, el poder calorífico inferior (P.C.I.) es: 11.082 Kcal/Kg y el poder calorífico superior (P.C.S.) es: 12.052 Kcal/Kg.
De forma aproximada, 1 Kg. de propano equivale a la energía proporcionada por: 1,24 m³ de gasnatural; 1,20 lt. de fuel-oíl; a 3 m³ de gas
ciudad; 1,30 lt. de gas oíl; 3 a 6 Kg. de leña; 14 kWh de electricidad; a 2 Kg. de carbón.

Cálculo de la energía anual total
Propano comercial:

PCI

11.082

Kcal/Kg

PCS

12.052

Kcal/Kg

PCR

9.420

Kcal/Kg

(0,85 x PCI)

1 Kg de propano equivale a la energía proporcionada por

1,3 litros de gasoil

310.000 litros de gasoilequivalen a:

238.461,54 Kg de propano
2.246.236.153,85

Por lo que anualmente equivalen a:

3
1,24 m de gas natural

1Kg de propano equivale a la energía proporcionada por
890.000 m3 de Gas Natural equivalen a:
Por lo que anualmente equivalen a:
Cálculo de la energía total anual consumida:

Kcal/año

717.741,94 Kg de propano
6.760.913.709,68

Kcal/año

9.007.149.863,52Kcal/año

Cálculo del consumo equivalente de cada tipo de biomasa
De una respuesta dada por la coordinadora “Mónica Álvarez” tendremos los siguientes datos:

Partiendo de esta información, tendremos:
Cascaras de Almendras:

16.500 KJ/Kg

1 cal =

3.940,77 Kcal/Kg

Pellets

18.000 KJ/Kg

4,187

4.299,02 Kcal/Kg

Astillas

18.800 KJ/Kg

Julios

4.490,09 Kcal/Kg

Consumoanual requerido:

9.007.149.863,52 Kcal/año

Dividiendo el consumo anual requerido por los Kcal/Kg obtenidos en la tabla anterior obtendremos la masa necesaria de cada
biocombustible para alcanzar dicho consumo,

Cascaras de Almendras:

2.285.632,51

Kg

Pellets:

2.095.163,14

Kg

Astillas:

2.006.007,26

Kg

Cálculo del consumo equivalente de cada
tipo de biomasaCálculo de la potencia que consume la caldera
9.007.149.863,52

Kcal
año

X

=

10

4,187

KJ

1

Kcal

10.475.815,69

X

1

KWh

3600

KJ

=

KWh/año

Para el cálculo de KW/año, supondremos que el horno se enciende 10h/día, 5días/semana y 48 semanas año
horas
dias
semanas
x
x
x
5
48
dia
semana
año
=

Potencia que consume la caldera

10.475.815,69KWh/año

2.400

horas/año

=

=
2.400 horas/año

4.364,92

KW

Elección de la caldera
Necesitamos una caldera que nos proporcione

4.364,92 KW

Tras lo visto en varias webs, entre ellas www.girasolar.es
(http://www.girasolar.es/index.php/calderas-industriales/calderas-de-biomasa-industriales-serie-multimiser-de-700-a-4-400-kw )

Obtenemos la información que estas calderascon tanta potencia, funcionan con agua calentada por tubos en el interior de la caldera,
dicha agua, según experiencia personal (actualmente trabajando en una planta de biomasa de 50MW (ENCE - HUELVA), este agua ha de
ser desmineralizada, por lo que a parte de la nueva caldera, necesitaremos instalar una planta de tratamiento de agua para conseguir
este agua desmineralizada y equipo de bombeo...