Descripción
Actualmente, la problemática derivada del acúmulo de algas de arribazón en playas y su efecto negativo sobre los intereses del sector acuícola marino, continúa siendo una asignatura pendiente. Asimismo, el sector demanda la adopción de estrategias de desarrollo sostenible basadas en el uso responsable de los recursos hacia una economía circular basada en las energías renovables.
VALORALGAE responde a ambas necesidades, pues ofrece a la actividad acuícola marina una nueva vía de aprovechamiento sostenible para las algas de arribazón, mediante su valorización como combustible renovable (biogás y pellets) junto a un sistema novedoso de limpieza, minimizando así, su impacto negativo sobre el medio ambiente. Asimismo, la propuesta contempla analizar la viabilidad del uso de estos biocombustibles en el sector acuícola y su entorno (en cofradías, puertos, lonjas y otros entes) al objeto de poder transferir y facilitar su implantación y uso, abriendo con ello, una nueva oportunidad económica.
El objetivo principal es promover la sostenibilidad del sector acuícola marítimo a través de la implantación de un proceso innovador de valorización de algas de arribazón mediante su transformación en biocombustibles que posibiliten la obtención de energía renovable.
Para lograrlo, VALORALGAE introducirá nuevos conocimientos técnicocientíficos y organizativos en el sector para impulsar el uso sostenible de recursos disponibles y reducir así su huella ambiental.
Las opciones de valorización seleccionadas son: transformación en un combustible renovable gaseoso (biogás) a través de digestión anaerobia, y el aprovechamiento de las algas como combustible sólido (pellets) en una caldera. Ambos combustibles valdrán para generar energía renovable de emisiones neutras.
Adicionalmente, se estudiará la viabilidad de aprovechar ese gas renovable y/o pellets como fuente de energía para lonjas, puertos o cofradías, cumpliendo así con la filosofía de economía circular en el sector acuícola marino.
Objetivos específicos del proyecto:
-Detallar la problemática actual de las algas de arribazón y ampliar los usos finales del equipo de limpieza desarrollado en el proyecto GESTALGAR.
-Desarrollar y validar procesos específicos de valorización energética de las algas mediante transformación en biocombustible gaseoso.
-Evaluar el proceso de codigestión de las algas con otros subproductos orgánicos del sector, como descartes de pescado, para incrementar la eficiencia de los recursos y generación de biocombustible gaseoso.
-Desarrollar y validar procesos específicos de valorización energética de las algas mediante transformación en biocombustible sólido.
-Evaluar distintas mezclas de algas con materiales biomásicos, para incrementar la eficiencia de los recursos y la generación de biocombustible sólido.
-Evaluar la viabilidad económica de la implantación de los nuevos procesos y equipos en lonjas, puertos y cofradías.
-Impulsar y difundir el uso sostenible de las algas de arribazón entre entes del sector acuícola marino.
A1 «Condiciones de contorno”
A2 «Obtención de biocombustible gaseoso (biogás)
A3 «Obtención de biocombustible sólido (pellets)
A4 «Viabilidad técnico-económica
A5 «Actuaciones de divulgación y difusión
Los resultados alcanzados han sido los siguientes:
1. Selección de la ubicación y recogida de las algas de arribazón
Dentro de la Actividad 1, con título Condiciones de Contorno, se ha determinado el potencial de algas de arribazón presentes en las Comunidades Autónomas objeto de estudio, esto es, Galicia y Asturias, para de este modo reflejar la magnitud del recurso disponible apto para su valorización energética. Asimismo, dentro de esta misma actividad y en base a los datos recabados se seleccionaron los lugares de muestreo de algas para su posterior caracterización y valorización energética.
Según los datos obtenidos a través de diferentes contactos con las cofradías de Galicia y Asturias, se estimó que la cantidad de algas de arribazón presentes en las costas gallegas oscila entre 5.000-7.000 t/año. En las costas asturianas la cantidad de este recurso oscila entre 3.500-6.500 t/año, siendo la época propicia para su recogida de mayo a septiembre.
En Galicia la presencia de los arribazones afecta a la economía en gran medida debido al cuantioso número de cofradías de marisqueo a pie que se pueden encontrar, algo que, en Asturias no ocurre. Por ello, para el muestreo se seleccionaron dos playas situadas en la costa oeste de Galicia: la playa del banco marisquero de A Barra (Redondela) y la playa del banco marisquero Castelete-O Rego (Vilanova de Arousa).
Las especies mayoritarias recogidas han sido: Ulva Lactuca, Gracilaria spp., y Ulva Intestinalis.
Las cantidades recogidas en la cada uno de los lugares seleccionados (entre 0,5-2,5 kg/m2) permiten vislumbrar el potencial de recurso existente al año que en la actualidad no se aprovecha y que podría destinarse a la obtención de energía sostenible.
2. Caracterización fisicoquímica y determinación del potencial metanogénico de las algas recogidas
El objetivo de la Actividad 2 del proyecto es la obtención de un bicombustible gaseoso (biogás). Hasta el momento se ha analizado la composición fisicoquímica de las especies de algas de arribazón recogidas en las playas seleccionadas lavadas y sin lavar y se ha establecido su potencial metanogénico.
Se ha visto que las características fisicoquímicas de las algas estudiadas varían entre las diferentes especies estudiadas y que, al lavarlas, disminuye el contenido inorgánico y se incrementa el contenido en sólidos volátiles. Por ejemplo, con Ulva Intestinalis se pasa de un 5,2% de sólidos volátiles a un 12%.
En cuanto al potencial metanogénico asimismo se ha visto que es distinto para cada especie. Los valores oscilan entre 16-30Nm3CH4/tonelada, intervalo en el rango de otros estudios que se han realizado con algas.
Adicionalmente se ha intentado mejorar dicho potencial mediante la codigestión de Ulva Lactuca (la especie más abundante en las costas gallegas) con descartes de pescado y vísceras.
De este modo se incrementa el potencial metanogénico de las muestras hasta valores próximos a 44 Nm3 CH4/tonelada.
A partir de los resultados obtenidos tras la realización de la caracterización fisicoquímica y la determinación de los ensayos de potencial metanogénico se concluye que las algas estudiadas tienen valor como fuente de producción de metano.
No obstante, para poder emplearlas en un proceso de digestión anaerobia será necesario eliminar los compuestos inorgánicos presentes, principalmente arenas, ya que podrían causar problemas operacionales.
3. Potencial energético de las algas seleccionadas en procesos de valorización termoquímica
El objetivo de la Actividad 3 del proyecto es la obtención de un bicombustible sólido en forma de pellets. Para ello se han caracterizado fisicoquímicamente las algas recogidas lavadas para, con su contenido en humedad, volátiles, cenizas y poder calorífico vislumbrar su potencial como combustible en procesos de combustión.
Los datos obtenidos han permitido constatar el elevado contenido en humedad y cenizas de las especies estudiadas, algo que hace necesario un proceso de secado, motivo por el cual se han llevado a cabo sendas experiencias de secado por oreo natural y de secado forzado con las algas objeto de estudio. Asimismo, los poderes caloríficos obtenidos se encuentran entre 8,77-15,44 MJ/kg, siendo moderados si se comparan con un combustible de referencia (19,91 MJ/kg para pino, altamente empleado en procesos de combustión).
Tras el secado se llevó a cabo la peletización de la especie mayoritariamente observada en las costas gallegas (Ulva Lactuca). Para ello se empleó una peletizadora anular previo acondicionamiento del tamaño de partícula de las muestras (molino de cuchillas).
Las características fisicoquímicas del pellet obtenido mejoran en cuanto al contenido en humedad del alga inicial pero el contenido en cenizas sigue siendo muy elevado, por lo que no cumplen con la calidad mínima establecida en la normativa vigente (UNE EN ISO 17225:2014). Es por ello que se ha probado a densificar dicha alga con otros cosustratos biomásicos disponibles dentro del territorio estudiado: restos de poda de kiwi y xesta.
De los resultados obtenidos tras la realización del análisis inmediato, elemental y la determinación del poder calorífico de los pellets obtenidos como resultado de mezclar alga (Ulva Lactuca) con kiwi y xesta en diferentes proporciones se determina que, a mayor porcentaje de cosustrato en la mezcla, mejores son las propiedades de los pellets obtenidos tanto en términos de contenido en cenizas y de poder calorífico como de una menor presencia de elementos que pueden ser los precursores de la formación de contaminantes en procesos de combustión. No obstante, los pellets obtenidos siguen sin cumplir con las especificaciones de calidad mínima requeridas según la normativa vigente, lo que indica que únicamente podrían llegar a ser empleados en instalaciones de combustión que hayan sido especialmente diseñadas y ajustadas para este tipo de pellets.
4. Viabilidad técnico-económica
Se han evaluado los consumos energéticos y de generación de residuos en entidades del sector acuícola mediante visitas y encuestas vía telefónica y vía email. Los resultados obtenidos permiten determinar que el potencial de energía renovable generada mediante la combustión y la digestión anaerobia de las algas estudiadas permitirían cubrir buena parte de la demanda eléctrica de los entes estudiados.
VALORALGAE- Cerrando la cadena de valor en la acuicultura marina a través de la valorización energética de las algas de arribazón.
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