Un nuevo comienzo: Una nueva planta de biogás aspira a reproducirse

Aunque no es exactamente Nueva York, Nueva York, salir adelante en un entorno difícil es un tema recurrente para una nueva planta de biogás de Carolina del Sur que aspira a reproducirse en otros mercados de energía verde más lucrativos de Estados Unidos.

BioEnergy Technologies comenzó a operar sus instalaciones GenEarth en 2013 en las afueras de Charleston, Carolina del Sur, como una instalación que acepta lodos de aguas residuales de plantas municipales de tratamiento de aguas residuales, subproductos de desechos de procesadores de pollo, residuos de trampas de grasa y otros residuos orgánicos para producir biogás rico en metano.

El biogás alimenta una unidad combinada de calor y electricidad (CHP) que incluye un grupo electrógeno Cat® G3520C y una caldera de recuperación de calor en un contenedor configurado por el distribuidor local de CAT, Blanchard Energy.

La cogeneración produce hasta 1,6 MW de electricidad, suficiente para abastecer el equivalente de unos 1.000 hogares. La energía se vende para su distribución en la red eléctrica operada por la empresa de servicios públicos de la zona, Santee Cooper, que ofrece a los clientes la opción de comprar bloques de energía verde en su factura eléctrica mensual. La caldera de recuperación de calor de la CHP capta la energía térmica de los gases de escape de los generadores. Una parte de este calor se utiliza para el proceso de digestión anaerobia. Como medida del potencial futuro, la CHP puede suministrar electricidad y energía térmica con una eficiencia del 80% basada en el consumo de combustible.

"Carolina del Sur tiene bajos costes de energía, bajas tasas de vertido y bajos costes de eliminación de los materiales que utilizamos", afirma John Halbig, vicepresidente de Thompson Construction Group, propietario mayoritario del proyecto. "Pensamos que si podemos hacer que este proyecto funcione aquí, podemos hacerlo en cualquier parte de los estados, en particular en el noreste y el noroeste, donde hay tarifas más altas para la energía verde y la eliminación de residuos que se combinan para proporcionar una oportunidad mucho mayor para el éxito económico de un proyecto como este."

La idea de la planta de biogás surgió hace cuatro años de Greg Thompson, director general de Thompson Construction Group en Sumter (Carolina del Sur), quien consideró que entrar en el negocio de la energía verde era lo correcto. "Lo vio como una oportunidad para que Thompson Construction Group desarrollara una experiencia que le llevaría a más proyectos de construcción en el futuro y para que nosotros estuviéramos bien posicionados para aprovechar este mercado a medida que madura", dice Halbig. "Estaba dispuesto a invertir importantes recursos en previsión de un mercado en desarrollo".

Cómo funciona

Las instalaciones de GenEarth aceptan una media de 100.000 libras de residuos orgánicos al día. Los lodos de las depuradoras de aguas residuales del condado de Berkeley y Charleston Plum Island se transportan en camiones hasta las instalaciones de Moncks Corner (Carolina del Sur) y se introducen en un tanque de mezcla junto con material de desecho procedente de plantas de procesamiento avícola y otros residuos orgánicos.

Junto con los residuos de los colectores de grasa, la mezcla de sustratos se introduce en un tanque digestor anaeróbico de 1,2 millones de galones, donde es descompuesta por microorganismos. De ahí, los sustratos pasan a un postdigestor adyacente, que descompone aún más el material y produce un biogás rico en metano.

Juntos, los dos digestores introducen metano en el generador a razón de 660 metros cúbicos por hora. Antes de que el metano llegue a la cogeneración, se elimina la humedad enfriando primero el biogás para condensar la humedad y haciéndolo pasar después por un filtro de grava para eliminar la condensación.

El calor de escape de la cogeneración se aprovecha para generar agua caliente mediante una caldera instalada en la parte superior del contenedor. El agua caliente se utiliza para mantener los digestores anaeróbicos a una temperatura ligeramente superior a 100° F, necesaria para que los microbios produzcan metano.

El distribuidor Cat proporciona ayuda técnica

Tras algunos ajustes realizados hace seis meses por los técnicos de Blanchard Energy, el generador funciona ahora casi a pleno rendimiento, 24 horas al día, 7 días a la semana. Desde entonces, hemos visto un gran aumento de la producción".

Añade J.R. McKenzie, director de mantenimiento de las instalaciones: "Caterpillar es una marca muy fiable y consolidada. Llevo más de un año utilizando la CHP y estoy muy satisfecho con ella. Y Blanchard hizo un gran trabajo solucionando problemas, y haciendo algunas buenas sugerencias sobre la dirección que necesitábamos tomar con el funcionamiento de nuestro grupo electrógeno."

Estos ajustes técnicos hicieron que la CHP alcanzara un factor de capacidad del 96 por ciento en octubre. Esto significa que la Cat G3520C produjo el 96 por ciento de la energía total posible si hubiera funcionado a pleno rendimiento sin parar durante todo el mes de octubre. Buena parte de la reducción del cuatro por ciento estuvo ligada a la actividad de mantenimiento planificada.

"Blanchard nos ha apoyado en todo momento, desde la puesta en marcha del sistema de recuperación de calor hasta la realización de varios ajustes en la unidad de entrada de aire", afirma Halbig.

La selección del grupo electrógeno Cat G3520C se debió al hecho de que es un motor de alta eficiencia y el calor se puede utilizar como parte del sistema de cogeneración, dice Halbig. La amplia red de repuestos y servicios de Caterpillar también influyó en la decisión de Thompson Construction.

"Sabíamos que si necesitábamos servicio, esa ayuda de Blanchard estaba justo al final de nuestra calle en Summerville", dice Halbig. "Es importante tener piezas y servicio de asistencia fácilmente disponibles dondequiera que nos lleven los proyectos futuros".

Los técnicos de Blanchard proporcionan mantenimiento preventivo a intervalos de 1.100 horas, lo que incluye ajustes de válvulas y cambios de aceite.

McKenzie utiliza el software de diagnóstico Caterpillar Electronic Technician (Cat ET) para supervisar el rendimiento e identificar cualquier problema con el generador. Cuando se conecta a un módulo de control electrónico (ECM), un técnico tiene la capacidad de diagnosticar problemas existentes y potenciales, configurar el producto y obtener datos para su análisis.

"Si tienes un fallo, puedes ir al ordenador y determinar qué sensor causó el fallo", dice McKenzie. "Durante la fase de arranque, resultó muy beneficioso".

Con ocho empleados, GenEarth no deja de ampliar sus conocimientos sobre el funcionamiento de una planta de biogás de digestión anaerobia, afirma Greiner, que se incorporó a la empresa en junio.

"Mucha gente, yo incluido, éramos nuevos en esto", dice Greiner. "Este año, hemos crecido y experimentado el éxito compartiendo conocimientos con otros que están familiarizados con este tipo de operaciones. Hemos visto algunos buenos aumentos en la productividad general y la eficiencia, y una gran parte de ello es la eficacia con la que hemos sido capaces de utilizar nuestros equipos Cat".

Este artículo ha sido reproducido con permiso de la revista RunReady.