Planta de producción de microalgas con fines energéticos.

Abstract

La producción de microalgas para fines energéticos está experimentando un gran desarrollo debido al encarecimiento y agotamiento de los combustibles fósiles. En base a esto, se está promoviendo la búsqueda y desarrollo de nuevas tecnologías y fuentes de obtención de energía mediante nuevos recursos naturales y renovables. Debido a la cantidad de propiedades y características que presentan las microalgas, tanto a nivel productivo como de aplicaciones, están desarrollando distintas alternativas para la obtención de biomasa para la producción de energía, bien como biodiesel o como cualquier otro biocombustible. En base a lo expuesto, el presente proyecto tiene como objetivo diseñar el proceso productivo de microalgas para la obtención de biomasa empleando para tal fin la especie Scenedesmus suspicatus, gracias a su adaptabilidad a las condiciones de cultivo desfavorables que se pretenden desarrollar. El proceso se desarrolla en continuo empleando fotobiorreactores raceway al aire libre. En el proceso de producción diseñado pueden diferenciare tres etapas principales: 1. La primera etapa desarrolla el cultivo de la microalga empleando fotobiorreactores raceway, cuyo empleo garantiza la obtención de un producto homogéneo con las propiedades requeridas. Para una producción fijada en 1.000 Tm de biomasa al año, la planta de producción está compuesta por 37 reactores operativos con un volumen total por reactor de 420 m3. 2. La segunda etapa permite la separación de la biomasa, obteniendo un producto concentrado con un contenido en sólidos del 20%. Esta operación es llevada a cabo mediante una floculación-decantación que nos permite favorecer la siguiente etapa de concentración. La concentración del floculante empleado es de 7,25 mg/L. Posteriormente se realiza una centrifugación con una centrífuga decámara y tornillo, apropiada según los requerimientos del proceso, con un área equivalente de 10,1 m2 y una capacidad de separación del líquido de 116,6 m3/h. 3. Como tercera etapa se recurre a la conservación del lodo de microalgas en una cámara de frío provista de 6 tanques de almacenamiento para albergar el cosechado de una semana. Las dimensiones de ésta son 10x13 m y 4 m de altura. El área total de la cámara es de 130 m2. Hay que destacar la utilización de una caldera para la obtención de gases de combustión. Se utiliza como fuente de biomasa el lodo de microalga procedente de la planta de aguas residuales EDAR El Toyo. Además, esta planta suministrará el agua necesaria para el cultivo de los fotobioreactores, de manera que se utilizan fuentes muy baratas. Del estudio económico aplicado al proceso diseñado se obtiene el dato referente al coste unitario de producción, el cual se sitúa en 0,4 €/kg de biomasa. Este valor nos proporciona cubrir los gastos anuales totales que presenta la planta, y obtener un beneficio neto anual de 39.823,98 Є. Para obtener un VAN positivo, se establece que el producto debe ser vendido por encima de 0,6 €/kg para hacer viable el proceso. Con un tipo de interés de 0,05 y una viabilidad de la planta estimada en 15 años, se obtiene un plazo de recuperación de 6,53 años. Con estos datos el BNP se sitúa en un 9,80%. Dicho lo anterior, se adjuntan los documentos que permiten ejecutar la planta objeto del proyecto. Además, se incluye la documentación técnica y económica que concreta la magnitud física y económica que dicha ejecución requiere.