Electricidad de buena madera

En la Universidad Nacional de Río Cuarto desarrollaron un reactor para convertir astillas de madera en energía eléctrica. Así lograron transformar un residuo de la producción de una empresa de Colonia Caroya en un insumo para producir energía. Ahora iniciaron una nueva línea para el procesamiento de plástico y caucho, y el proyecto generó un área de I+D en la compañía.

Por Matías Alonso

En la ciudad de Colonia Caroya, Córdoba, la empresa Canale produce pallets y empaques de madera para la industria automotriz. Sus procesos de fabricación dejan toneladas de astillas de madera, un residuo muy caro de desechar y que genera un pasivo ambiental. A partir de un contacto con la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Río Cuarto (FI-UNRC) se asociaron en un proyecto con investigadores de esa universidad para procesar el desecho y generar energía eléctrica para la planta.

Usualmente, el procesamiento de desechos de este tipo de industrias es un problema que genera altos costos económicos y ambientales, pero la energía química almacenada que contienen puede ser extraída mediante procesos específicos y ser utilizada para la misma producción o hasta para otros destinos.

El proyecto consistió en un prototipo de gasificador que ya está funcionando. Se trata de un reactor que calienta los desperdicios de madera en ausencia de oxígeno y el proceso consta de varias etapas, en las que se calienta el desperdicio a diferentes temperaturas para extraer gases, alquitrán y otras sustancias que luego se usan para alimentar un motor que genera electricidad. El proceso es capaz de convertir el el 70% de la madera en gas de síntesis –como se lo denomina– pero las investigaciones siguen adelante para poder llegar al 85 o 90%.

“Todas las piezas metalmecánicas se producen en el país. Hay partes de controles electrónicos, sensores y monitores que no se producen localmente, aunque el software de sensado y control sí lo hemos hecho acá”, dijo Molisani (centro, de violeta, junto a investigadores y personal de apoyo del CONICET-UNRC).

El proceso es el siguiente: las astillas de madera ingresan al sistema con una humedad del 20%, luego pasan por una etapa de secado a unos 200 grados de temperatura, más tarde a la etapa de pirólisis –a unos 500 grados, adonde se generan los primeros alquitranes– y luego, en la etapa de oxidación, se eleva la temperatura a unos mil grados y así se rompen las cadenas largas de hidrocarburos. En la última etapa de reducción se forma el gas de síntesis que sale a una temperatura de unos 500 grados. Al final, hay una etapa de refinación que elimina impurezas del gas y otra de enfriamiento que lo lleva a unos 40 grados para que pueda entrar al motor sin afectarlo.

El reactor consume mucho gas para poder generar tanto calor, por lo que para hacer el arranque es necesario usar gas natural. Una vez que el reactor empieza a funcionar puede seguir usando una parte del gas que produce mientras que la gran mayoría va al motor que genera electricidad.

El mismo reactor ha generado una investigación paralela en la que se procesan cauchos y plásticos para producir fueloil, el combustible líquido pesado que usan barcos, locomotoras o termoeléctricas, y también se puede destilar para conseguir otros combustibles, como naftas o gasoil.

Leonardo Molisani, doctor en Ingeniería, investigador del Departamento de Mecánica de la FI-UNR y responsable del proyecto, le dijo a TSS: “En el año 2013 nos reunimos con la empresa para desarrollar esta tecnología, ya que estaban interesados en la mejora del impacto en el ambiente porque tenían mucho scrap de la fabricación de pallets y querían generar el autoconsumo de la electricidad de la planta. Por entonces, nosotros estábamos trabajando con un FONARSEC y buscando una empresa privada para poder desarrollar la tecnología. Hoy también estamos con otro instrumento de financiamiento, un FONTAR, para mejorar la eficiencia del equipo y hacer el equipo de pirólisis para procesar plástico y caucho”.

El mismo reactor ha generado una investigación paralela en la que se procesan cauchos y plásticos para producir fueloil, el combustible líquido pesado que usan barcos, locomotoras o termoeléctricas, y también se puede destilar para conseguir otros combustibles, como naftas o gasoil.

Además de estos gasificadores para procesar residuos orgánicos y convertirlos en gas también existen los biodigestores que no trabajan con calor, sino con bacterias que descomponen la materia sin presencia de aire. “En la humedad de la biomasa se produce un corte. Cuando la biomasa tiene más de 60% de humedad se usan biodigestores en los que hay bacterias bajo el agua que descomponen los residuos. Cuando la humedad es menor al 60% conviene usar estos sistemas de gasificación”, diferenció Molisani.

En este reactor se puede cambiar el sustrato a procesar en un sistema de lotes. Primero, se pueden procesar los desperdicios de astillas de madera y luego cambiar a, por ejemplo, cáscara de maní, que también es muy fácil de conseguir en la zona, zargazo o cualquier tipo de material orgánico.

El equipo de pirólisis ya está funcionando y la planta piloto está en un 85% de montaje electromecánico para ponerlo en marcha. Dentro de este año va a estar funcionando y dará una planta de 500 KVA, que en principio servirá para servir a la propia empresa de Colonia Caroya pero también puede vender el excedente a la red. “Todas las piezas metalmecánicas se producen en el país. Hay partes de controles electrónicos, sensores y monitores que no se producen localmente, aunque el software de sensado y control sí lo hemos hecho acá”, dijo Molisani.

La empresa Canale creó un área de I+D a partir de este proyecto, en la que trabajan tanto empleados de la empresa como investigadores de la UNRC, tanto en proyectos de gasificación como en esta rama nueva de procesamiento de plásticos y cauchos.

“Yo tuve la experiencia de estar investigando en Estados Unidos y trabajando en distintos proyectos y ahora tuve la oportunidad de poder replicar algo de lo que aprendí en cuanto a lograr que los desarrollos de las empresas y los académicos vayan juntos. Nos ha pasado de desarrollar cosas en el exterior y que vayan las empresas argentinas a comprarlas, pero ahora estamos desarrollando acá y es a medida de las necesidad de las empresas de la región”

El proyecto inicial contó con una inversión de la Agencia I+D+i de 35 millones de pesos, de Canale SRL, por 8,35 millones de pesos, y de la UNRC, que puso a disposición personal propio equivalente a unos 17 millones de pesos. En tanto, los equipos comprados para hacer el desarrollo son propiedad del consorcio formado por la universidad y la empresa. El reactor, una vez finalizado, podrá replicarse para ser instalado en otras empresas que quieran procesar sus residuos orgánicos secos para abastecerse de electricidad.

Fuente: unsam.edu.ar