Evaluación de la cascarilla de arroz para su uso como fuente alterna de energía en los sectores doméstico y comercial

Autor: ASSUREIRA, Estela

La cascarilla de arroz, residuo generado durante el beneficio del arroz en los molinos,

representa el residuo agrícola de mayor interés energético en el Perú debido al gran

volumen generado, la cercanía entre los molinos y los potenciales usuarios, sus

características físico-químicas (poder calorífico 3900 kJ/kg), su reducido empleo en

aplicaciones no energéticas y las ventajas ambientales que plantea su eliminación.

En el Perú se generan 380,000 TM/año de cascarilla de arroz de las cuales el 40% se

concentra en los molinos ubicados en los departamentos de Lambayeque y La Libertad.

Para su empleo como combustible en aplicaciones domésticas se ha desarrollado la

Cocina modelo “Voila”, fabricada en plancha metálica, muestra facilidad de encendido

y remoción de cenizas. En los ensayos a los que fue sometida se logra una eficiencia de

15% promedio y un consumo específico de 15.5%.

También se ha logrado la densificación de la cascarilla por compresión y película

inactiva empleando aglomerantes orgánicos como el almidón de yuca e inorgánicos

como arcilla y bentonita. Las briquetas de cascarilla desarrolladas tienen forma

cilíndrica de 50 mm de diámetro, 50 mm de altura con una densidad promedio igual a

510 kg/m3. La densificación permite incrementar el calor entregado, prolongar los

periodos de recarga de combustible y mejora la eficiencia de combustión.

Para el empleo de los aglomerados e cascarilla como combustible doméstico se ha

desarrollado la Cocina modelo “Pícara” que posee 30% de eficiencia, es de fácil

encendido y remoción de cenizas.

http://carbonbiomasa.pucp.edu.pe/articulo/evaluacion-de-la-cascarilla-de-arroz-para-su-uso-como-fuente-alterna-de-energia-en-los-sectores-domestico-y-comercial/

Energía eléctrica con cáscara de arrozVerónica PsetizkiMontevideo

El residuo del arroz hasta ahora no era aprovechado en Uruguay.

La cáscara de arroz, un residuo de la industrialización del cereal que hasta ahora no era aprovechado en Uruguay, será quemada con fines energéticos.

De esta forma, no sólo se generará energía eléctrica para abastecer a la red del país, sino que a la vez se reducirán las emisiones de metano que se producen cuando estos desechos quedan en canteras a cielo abierto.

Tras más de dos años de trabajo, la primera planta de producción de energía a partir de cáscara de arroz está lista para comenzar a operar.

Fenirol, un consorcio integrado por tres grupos uruguayos y el grupo griego Tsakos, se instaló en el departamento de Tacuarembó, uno de los principales centros forestales, ubicado en el centro del país. Generará energía eléctrica a partir de biomasa, con cáscara de arroz y con residuos forestales.

Esta planta, junto con otras seis que se están construyendo o que están a punto de comenzar a operar, se enmarcan en una política de diversificación de la matriz energética, según explicó a BBC Mundo Ramón Méndez, Director Nacional de Energía.

Un pasivo medioambiental (...) se convierte en un generador de riqueza. A la vez, estamos mitigando los efectos del cambio climático

Ramón Méndez, Director Nacional de EnergíaSi bien Fenirol generará 10 megavatios de energía, la meta es que para 2015 se generen en el país 200 megavatios a partir de biomasa.

"Un pasivo medioambiental se transforma en un activo energético, es decir, algo que tiene un costo para su disposición final, se convierte en un generador de riqueza. A la vez, estamos mitigando los efectos del cambio climático", indicó Méndez.

Armando Bonilla, de Tsakos, dijo a BBC Mundo que frente a "un problema bastante serio, que no se sabe qué hacer con los residuos de podas, encontramos que había una muy buena oportunidad" de generar energía a través de biomasa.

A eso se sumó el hecho de que en la zona hay dos molinos arroceros, que también se enfrentaban al problema de qué hacer con la cáscara de arroz.

En el proceso de producción del arroz, la cáscara generada en los molinos se deposita en canteras. Muchas veces estos residuos se queman, con el consiguiente impacto en la calidad del aire.

Cuando no se queman, se acumulan en pilas donde se fermentan y se descomponen lentamente, produciendo emisiones de metano a la atmósfera. Ahora, la quema de la cáscara para producir energía evitará la contaminación.

El proceso

"Se produce una mínima cantidad de cenizas, que en el caso de la cáscara de arroz se utiliza para la industria de abrasivos y en el caso de los chips como fertilizantes"Armando Bonilla, TsakosLa planta recibe los residuos forestales en forma de chips o de rolos que luego se convierten en chips y se acumulan en gigantescas montañas. Mediante cintas transportadoras se llevan a silos que abastecen tres gasógenos, explicó Bonilla.

"Dos de ellos están dedicados a chips de madera y el tercero a cáscara de arroz, que se almacena en silos separados. Mediante un sistema de gasógenos se hace una quema parcial que genera un gas de combustión, que es el combustible de una caldera gigantesca de alto rendimiento".

Allí, continúa, se genera vapor que se inyecta en una turbina, y que a su vez mueve un alternador que genera energía eléctrica. "Es similar a la de una turbina hidroeléctrica, sólo que esa turbina mueve una corriente de agua. En este caso mueve una corriente de vapor. El proceso es extremadamente eficiente en cuanto a que prácticamente no hay emisiones", aseguró.

Bonilla indicó que lo que no se usa como energía, tiene además otro destino. "Se produce una mínima cantidad de cenizas, que en el caso de la cáscara de arroz se utiliza para la industria de abrasivos y en el caso de las cenizas de los chips de madera se utilizan como fertilizantes".

Todos ganan

La planta generará 10 megavatios que en su casi totalidad, con excepción de una pequeñísima parte para consumo de la planta, venderá a UTE, el ente estatal de distribución de energía eléctrica.

La planta generará 10 megavatios, pero se espera que para 2015 genere 200.

"Puede abastecer completamente a la ciudad de Tacuarembó, de unos 60.000 habitantes, y a las industrias que están allí", dijo Bonilla.

La papelera Botnia ha sido la pionera en generar energía eléctrica a partir de biomasa en Uruguay. Actualmente produce 120 megavatios, de los cuales 90 son para consumo propio y 30 vende a la red de UTE, explicó Méndez. La diferencia es que estos nuevos emprendimientos generarán energía con el propósito exclusivo de venderla a la red del país.

Cuando la planta de Fenirol comience a funcionar, la empresa obtendrá un beneficio adicional por el hecho de generar energía con biomasa, al producir un ahorro en el consumo de combustibles fósiles.

Bonilla explicó que "de acuerdo al Protocolo de Kyoto, por cada tonelada de anhídrido carbónico que UTE deja de emitir a la atmósfera por la quema de combustibles fósiles a consecuencia de nuestro suministro de energía, tenemos derecho a la emisión de un Certificado de Carbono que se vende en el mercado internacional".

UTE se comprometió a comprar energía eléctrica a estas empresas durante 20 años, a un precio predeterminado.

http://www.bbc.com/mundo/ciencia_tecnologia/2009/11/091110_1500_cambio_clima_biomasa_wbm.shtml

El peso de la pajaUn proyecto europeo pretende reducir las emisiones de gases de efecto invernadero

generadas por los cultivos de arroz convirtiendo los rastrojos en biogás y bionutrientes

Cosecha del arroz en el marjal de la Albufera en Sueca (Valencia) / Foto: Pelayo2-Wikipedia

Hasta que una normativa europea lo prohibió, los agricultores valencianos se deshacían de la

paja del arroz quemándola tras la siega. Grandes y tóxicas humaredas teñían de negro cada

agosto el cielo de la Albufera, un parque natural en una zona húmeda que ocupa 21.120

hectáreas de terreno y donde dos tercios de la superficie los ocupan arrozales.

Cuando se les impidió continuar con esta práctica insostenible y altamente contaminante, los

arroceros optaron por abandonar y, más tarde, enterrar los rastrojos en el campo. Pero el

problema no desapareció, ya que el enterramiento da lugar a una fermentación descontrolada

de la paja que libera metano, un gas cuyo efecto invernadero es 23 veces más potente que

el del dióxido de carbono.

Ahora, un proyecto impulsado y coordinado por el Instituto Andaluz de Tecnología, con la

participación de Ainia Centro Tecnólogico, intentará que la paja de arroz desparezca sin dejar

el menor rastro de contaminación y que, además, al tratarla se obtengan biogás y

bionutrientes para suelos poco fértiles.

El enterramiento del residuo da lugar a una fermentación que libera

metano

Se trata de Sostrice, una iniciativa financiada con fondos europeos del programa LIFE+ y

cuyo objetivo es la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero generadas por

los cultivos de arroz mediante soluciones económicas y sostenibles que incluyan su

aprovechamiento energético.

Las Marismas del Guadalquivir, en el Parque Nacional de Doñana, con 35.000 hectáreas

dedicadas al cultivo del arroz, y el Parque Natural de la Albufera, con 14.700 hectáreas, son

las dos zonas de cultivo asociadas al proyecto.

Se trata de dos espacios con un alto valor natural y que juntos suman más del 50% de la

producción arrocera española. Y es en las cercanías del segundo donde ha empezado a

construirse el primer prototipo de una planta de digestión anaeróbica para el tratamiento de la

paja de arroz.

“Se trata de desarrollar un nuevo modelo de gestión y tratamiento de la paja de arroz basado

entecnologías de combustión (de la paja junto con otros residuos) y digestión

anaeróbica (por medio de microorganismos que no consumen oxígeno), con el objeto de

convertir este subproducto en energía”, explican desde Ainia.

La paja de arroz se somete a un proceso biológico en el que, en ausencia de oxígeno, unas

bacterias la degradan y producen biogás, principalmente metano, que puede depurarse y

utilizarse para generar electricidad o calor. El proceso también genera unos residuos ricos

en nutrientes, similares al compost, muy apropiados para fertilizar suelos con poca materia

orgánica.

La tecnología aplicada permite reducir el consumo de energía, y ahorrar agua y fertilizantes

químicos habituales en el cultivo del cereal, a través de la valorización de los residuos y

subproductos generados en este proceso. “Se pretende convertir la paja en energía

limpia (biogás) que puede ser utilizada en las explotaciones agrícolas de arroz como

combustible (biometano), bioenergía eléctrica o en forma de calor”, añaden en Ainia.

Un recurso muy abundante

Se calcula que en el Parque Natural de la Albufera de Valencia se pueden producir

anualmente entre 2 y 8 toneladas de paja por hectárea de cultivo de arroz. Es decir,

unas 50.000 toneladas al año.

Aunque su valor como combustible es escaso, se trata de un recurso muy abundante, por lo

que desde Ainia consideran que las cantidades que se acumulan cada año son más que

suficientes para generar energía.

“La logística de la recogida no es sencilla. Unas primeras conversaciones con agricultores

ya han dado a entender que ese punto será una parte importante del proyecto. También

tenemos que estudiar cómo almacenar la paja para conservarla en condiciones y disponible

los 12 meses del año”, explica Begoña Ruiz, técnico de Medio Ambiente de Ainia.

El primer prototipo, un modelo piloto, de una planta de digestión anaeróbica diseñada

especialmente para el tratamiento de la paja del arroz se está construyendo en la población

de Albal, a 12 kilómetros de la Albufera. Aunque las obras no finalizarán hasta abril de 2015,

se prevé que la infraestructura esté plenamente operativa ya a finales de año.

El primer prototipo de una planta de digestión anaeróbica funcionará a

finales de año

No es la primera vez que se elige la Albufera de Valencia como lugar donde instalar plantas

de biogás abastecidas con este residuo agrícola, aunque hasta la fecha no se ha

consolidado ninguno de esos proyectos.

Según Ainia, en paralelo a la construcción de la planta piloto se realizarán una serie de

pruebas experimentales que incluyen el diseño, construcción y puesta en marcha de los

prototipos de valorización de la paja de arroz; el estudio de la influencia de las prácticas

agrícolas identificadas en el cultivo de arroz y la evaluación técnica, económica y ambiental de

los escenarios identificados con un enfoque ACV (análisis del ciclo de vida).

Además del Instituto Andaluz de Tecnología y Ainia, en Sostrice participan la empresa Ludan

Renewable Energy España, que cuenta con varias plantas de biogás en explotación y

construcción en nuestro país y que será la encargada de construir el prototipo.

El Centro Tecnológico avanzado de Energías Renovables de Andalucía (CTAER) y el Centro

de Innovación y Tecnología Agroalimentaria (Citagro) son también socios del proyecto LIFE+,

que tieneuna duración prevista de 36 meses, pero también una “vocación de permanencia

para poder consolidar los resultados y extender su aplicación más allá de sus horizontes

temporal y geográfico actuales”, apostillan desde Ainia.

rimera planta piloto para generar energía y bionutrientes a partir de la paja del cultivo de arrozel 15 de septiembre de 2014

en Medio ambiente

El proyecto europeo SOSTRICE se inicia este año

con el objeto de reducir las emisiones de gases

de efecto invernadero derivadas del cultivo del

arroz, en concreto de la gestión de la paja,

y mejorar su gestión en términos ambientales

y económicos. Para ello, desarrollarán un nuevo

modelo de gestión y tratamiento de la paja de arroz

basado en tecnologías de combustión

(combustión de la paja con otros residuos) y

digestión anaerobia, con el objeto de convertir

este subproducto en energía.

Una tecnología aplicada que permitiría además de reducir el consumo de energía , ahorrar

agua y fertilizantes asociados al cultivo del arroz, a través de la valorización de los residuos

y subproductos generados en este proceso.

El proyecto con carácter demostrativo, tendrá como escenario el Parque Natural de la Albufera

(Comunidad Valenciana) y el Parque Nacional y Natural de Doñana (Marismas del

Guadalquivir, Andalucía).

Instalación del primer prototipo en las cercanías de La Albufera de Valencia

A partir de este mes de septiembre se construirá el primer prototipo a escala piloto de una

planta de digestión anaerobia configurada especialmente para el tratamiento de la paja del

arroz. Está previsto que se termine en abril de 2015 y se instalará en las cercanías del Parque Natural

de la Albufera de Valencia. 

Con esta tecnología se pretende convertir la paja en energía limpia (biogás) que puede ser

utilizada en las explotaciones agrícolas de arroz como combustible (biometano),bioenergía

eléctrica o en forma de calor. En la actualidad existen dos alternativas para su gestión: la quema o su

enterramiento. Dos opciones que pueden acarrear problemas medio ambientales asociados con las

emisiones de gases de efecto invernadero.

Se calcula que en La Albufera de Valencia con una superficie cultivable de 14.700 hectáreas se pueden

producir anualmente entre 8-2 toneladas de paja por hectárea de cultivo de arroz.

El modelo pretende además que en el proceso del tratamiento de la paja se reutilicen todos los

subproductos resultantes del mismo, por ejemplo, para aprovechar como bionutrientes para el cultivo

del arroz.

Fases del proyecto

Estos objetivos se pretenden conseguir a través de una primera fase (realizada entre julio y

septiembre) en la que se realizará un análisis de los requisitos administrativos y técnicos, necesarios

para la instalación del prototipo de digestión anaerobia en el Parque Natural de la Albufera.

Paralelamente, se realizarán una serie de pruebas experimentales (a partir de septiembre) que

contemplan el diseño, construcción y puesta en marcha de los prototipos para la valorización de la

paja de arroz, en relación al estudio de la influencia de las prácticas agrícolas identificadas en el

cultivo de arroz y a la evaluación técnica, económica y ambiental de los escenarios identificados con

un enfoque ACV (Análisis Ciclo de Vida). 

Por otro lado, se llevará a cabo una supervisión y seguimiento ambiental y socio-económico de las

acciones realizadas durante las diferentes temporadas de cosecha que cubrirá el proyecto. 

Así mismo, se pretende reducir la huella de carbono en el cultivo de arroz a través de la identificación

de buenas prácticas ambientales.

SOSTRICE, “CO2 emissions reduction of the rice cultivation through energy valorisation of the rice

Straw”, es una iniciativa liderada por IAT, y en la que participan otras cuatro organizaciones.

Procedente de la Comunidad Valenciana: AINIA centro tecnológico y LUDAN,   empresa israelí con sede

en Valencia que se encarga de construir el prototipo. Procedente de Andalucía: CITAGRO yCTAER. Se

trata de un proyecto cofinanciado con Fondos Europeos a través del Programa LIFE. Con una duración

prevista de 36 meses, SOSTRICE tiene vocación de permanencia para poder consolidar los resultados

del proyecto y extender su aplicación más allá de sus horizontes temporal y geográfico actuales.

 

http://actualidad.ainia.es/web/ainiaactualidad/medio-ambiente/-/articulos/Tc1l/content/primera-planta-piloto-para-generar-energia-y-bionutrientes-a-partir-de-la-paja-del-cultivo-de-arroz

Generar energía limpia de la paja del arroz

El Parque Natural de la Albufera (Valencia) y el Parque Nacional y Natural

de Doñana (en Andalucía) serán el escenario de este proyecto piloto

europeo que reducirá la huella ecológica del cultivo del arroz.

La Comunidad Valenciana y Andalucía serán las regiones que dispondrán de plantas piloto

paragenerar energía y bionutrientes a partir de la paja del arroz, un residuo

que se obtiene de este cultivo y que habitualmente se quema o se entierra, lo que produce

emisiones de gases de efecto invernadero.

Con estas plantas no solo se evitará dicha contaminación, sino que además, se

producirá energía limpia (biogás) que se podrá utilizar en las explotaciones agrícolas de

arroz como combustible (biometano), bioenergía eléctrica o en forma de calor.

La planta aporta un nuevo modelo de gestión y tratamiento de la paja de arroz basado en

tecnologías de combustión (de la paja con otros residuos) y digestión anaerobia. La

valorización de los residuos y subproductos que se generan en este proceso reducirá el

consumo de energía de la quema o entierro, ahorrará agua y también fertilizantes que se

emplean en el cultivo del arroz, ya que el resultado se podrá usar como bionutriente. Por

tanto, este proceso reducirá la huella de carbono de esta práctica agrícola.

El primer prototipo será el ubicado en Valencia, que está previsto que se termine y entre en

funcionamiento en abril de 2015. Se calcula que en las inmediaciones de la famosa Albufera -

que tiene una superficie cultivable de 14.700 hectáreas- se producen entre 2 y 8 toneladas al

año de paja.

El proyecto se enmarca en SOSTRICE, cofinanciado con Fondos Europeos a través del

Programa LIFE, donde participan cinco organizaciones: el Instituto Andaluz de Tecnología

(IAT), el centro tecnológico AINIA; la empresa israelí con sede en Valencia que se encarga de

construir el prototipo, LUDAN; y CITAGRO y CTAER, en Andalucía.

http://effenergy.net/generar-energia-limpia-de-la-paja-del-arroz/