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El sur de Europa tiene un enorme potencial para expandir el uso de la digestión anaerobia (AD) y el biogás, lo que permitiría reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y la dependencia del gas natural importado, además de prevenir la contaminación ambiental, gestionar residuos orgánicos y producir un insumo agrícola valioso en forma de digestato.
La clave para maximizar la adopción y rentabilidad de la digestión anaerobia es optimizar la eficiencia en cada etapa del proceso, lo cual incluye tanto la producción de biogás como el uso eficiente del digestato de alta calidad producido durante el proceso.
Una forma de mejorar esta eficiencia es mediante la regeneración de calor (o recuperación de calor), que consiste en capturar el calor generado en un proceso que de otro modo se perdería, y reutilizarlo con fines térmicos útiles. La regeneración de calor no debe confundirse con los ‘intercambiadores de calor regenerativos’, que son un tipo específico de intercambiador en el que los fluidos de producto y servicio fluyen de forma alternada y el calor se almacena en la estructura del intercambiador.
Un ejemplo de recuperación de calor es el Sistema de Pasteurización de Digestato de HRS (DPS, por sus siglas en inglés), que se utiliza ampliamente para prevenir la propagación de posibles patógenos en los cultivos o animales presentes en la materia prima, permitiendo el uso del digestato en diversas aplicaciones, incluida la producción agrícola. Usar digestato en los sistemas agrícolas mejora la salud del suelo y, con el uso a largo plazo, puede aumentar la capacidad del suelo para secuestrar carbono.
Además, fertilizar los suelos con digestato reduce la necesidad de fertilizantes sintéticos de nitrógeno, fósforo y potasio. Dependiendo del tipo de materia prima utilizada, una tonelada de digestato puede contener: entre 2,5 y 27 kg de nitrógeno; entre 0,5 y 10 kg de fósforo; entre 1,5 y 13,5 kg de potasio; además de azufre, magnesio y oligoelementos valiosos como zinc, cobre y níquel. A medida que aumentan los precios de los fertilizantes sintéticos, los nutrientes “gratuitos” presentes en el digestato resultan cada vez más atractivos y valiosos para los agricultores.
El Sistema de Pasteurización de Digestato de HRS (DPS) se basa en intercambiadores de calor en lugar de tanques con camisas calefactoras, lo que lo convierte en una de las soluciones más eficientes en términos energéticos y de costos para la pasteurización del digestato.
Gracias al uso de intercambiadores de calor, es posible realizar una pasteurización efectiva utilizando el calor excedente de otras partes de la planta de digestión anaerobia (como la unidad de cogeneración), sin necesidad de instalar una fuente de calor adicional como una caldera de biomasa, que podría añadir cientos de miles de euros al proyecto. Además, permite una regeneración de calor de hasta el 60%, lo que representa un ahorro energético adicional, ya que el calor recuperado puede utilizarse en otros procesos, como la evaporación del digestato para eliminar agua.
El sistema DPS estándar de tres tanques permite una pasteurización continua: un tanque se pasteuriza mientras otro se llena y otro se vacía. El pasteurizador de HRS utiliza un intercambiador de calor de doble tubo para calentar el digestato a 75 °C, por encima de la temperatura requerida para la pasteurización.
Esto permite adaptarse a variaciones en la consistencia del lodo y en su temperatura de entrada, asegurando que el digestato siempre sea pasteurizado correctamente. Además, los tanques pueden usarse de forma individual, por ejemplo, para permitir labores de mantenimiento rutinarias.
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