Objetivo
Evaluar, generar y adaptar nuevas alternativas de ingresos para el sector palmicultor, poten- cializando de forma sostenible el aprovechamiento integral de la biomasa generada en la agroindustria de la palma de aceite, mediante procesos sinérgicos en pro del aumento de la productividad y la obtención de productos de alto valor agregado.
Actividades desarrolladas en 2015
Alternativas de aprovechamiento de biomasa
Finalizó la construcción de los modelos socioeconómicos para evaluar opciones de biorre- finería, con ajustes de la metodología que contempla la adición gradual de tecnologías de aprovechamiento de la biomasa en una planta de beneficio hipotética, que representa las condiciones promedio de las plantas de beneficio en Colombia. El modelo socioeconómico se sincronizó con los modelos técnicos y ambientales, y a partir de esta sincronización se obtuvo el flujo de caja y el cálculo de las variables económicas para el análisis de resultados.
Se construyó una matriz de decisión multicriterio, con la que se compararon seis conceptos de biorrefinería. Dentro de los resultados (Figura 39) se encontró que el concepto 4 (biogás + peletización) presentó el mejor desempeño global cuando se le da igual importancia a los criterios evaluados (ambiental, económico y social) y mejor desempeño económico debido al volumen potencial de ventas de los pellets y al bajo costo de inversión y operación. El con- cepto 5 (biogás + pirólisis lenta) presentó el mejor desempeño ambiental, ya que para este estudio se asumió que el biocarbón producido es retornado a las plantaciones de palma, convirtiéndose en un sumidero de carbono, lo que mejora los indicadores ambientales de la biorrefinería. Sin embargo, este concepto presenta indicadores de inviabilidad económica debido al bajo precio de venta interna en las plantaciones de palma que se asumió para el biocarbón. Finalmente, el concepto 6 (biogás + pirólisis rápida) presenta el mejor desempeño
social debido a la promisoria generación de nuevos empleos, aunque no presenta buenos indicadores económicos ya que las tecnologías de pirólisis lenta y rápida no son del todo ma- duras y continúan en proceso de desarrollo, además de las altas restricciones en el mercado para sus productos (biocarbón y bioaceites).
Evaluación de una opción de biorrefinería a escala semipiloto o banco de prueba en una planta de beneficio
A partir de los resultados de la matriz de decisión, en la que la más favorecida fue la de biogás + peletización, se planteó evaluar de manera experimental la peletización con el fin de determinar los parámetros de calidad de los pellets producidos a partir de biomasa de palma, en diferentes condiciones de operación, y verificar si se cumplen las normas de calidad esta- blecidas para la comercialización de este producto como combustible sólido.
En una primera fase se realizaron pruebas de peletización en la Universidad Nacional, sede Medellín, en el Laboratorio de Ciencias de la Energía, con las muestras de biomasa de palma (tusa y cuesco) de la Zona Oriental. La biomasa fue picada, tamizada y peletizada en el labo- ratorio y las muestras de pellets se enviaron a diferentes laboratorios para su caracterización. A partir de las pruebas experimentales se inició el desarrollo de la ingeniería conceptual que contempló tres aspectos principales: la determinación de la viabilidad técnica, que se com- probó al determinar el grado 8 de madurez de la tecnología que corresponde a una sistema completo y calificado con aplicación industrial; la realización del diagrama de procesos y las condiciones de operación; y, finalmente la determinación del costo de inversión de una plan- ta de pellets con una capacidad de 5 t/h de biomasa. La cotización más completa tuvo como un total de inversión USD 309.000.
C1 C2 C3 C4 C5 C6 0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 % Económico C1 C2 C3 C4 C5 C6 0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 % Equilibrado C1 C2 C3 C4 C5 C6 0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 % Ambiental C1 C2 C3 C4 C5 C6 0 % 20 % 40 % 60 % 80 % 100 % Social
Aporte a la sostenibilidad ambiental
Dentro de las posibles tecnologías aplicables se encuentra la pirólisis de biomasa, proceso en el cual se obtienen tres productos con valor energético: biocarbón, alquitrán y gases de síntesis. El biocarbón producido por pirólisis podría ser utilizado como material adsorbente de contaminantes y soporte de catalizadores, ya que es una materia prima (precursor del carbono) abundante y de bajo costo, muchas veces catalogado como un residuo. Por medio de la aplicación del biocarbón como adsorbente se hace un buen manejo de residuos y a su vez se protege el medio mediante su uso en tratamientos de aguas o purificación de aire. De los biocarbones preparados a partir de cuesco de palma, se estudió su eficiencia en adsor- ber nitrógeno amoniacal presente en solución acuosa. Con los resultados obtenidos, se hizo una comparación de sus porcentajes de remoción y de la capacidad de adsorción obtenida bajo las condiciones experimentales establecidas. En un equipo a escala piloto donde se eva- luó el desempeño de las columnas de adsorción, se observó que para nitrógeno amoniacal y fósforo los mayores porcentajes de remoción obtenidos son cercanos al 99 %, y la capacidad de adsorción de las columnas disminuye con el tiempo de operación. Sin embargo, la tecno- logía para su aplicación está aún en sus inicios y requiere más investigación y desarrollo para obtener un producto comercial.
Resultados e impacto del programa
En 2015 se logró el registro de marca para CeniSiiC®, herramienta que a futuro se espera in- tegrar a la plataforma de GeoPalma®.
Para cuantificar en términos económicos el potencial ahorro que puede brindar la reducción de consumo de los servicios industriales (agua, vapor, energía eléctrica), se trabajará en el desarrollo y ajuste de una metodología que permita calcular el costo del servicio industrial, suficientemente versátil para que se pueda adaptar a cada uno de los servicios estudiados. En 2015 se firmó el convenio de cooperación entre la Universidad de Wageningen, Cenipalma y las plantaciones de Aceite y Palmaceites, para continuar trabajando en el proyecto sobre usos potenciales de la biomasa de las plantas de beneficio con potenciales de mercado en Europa.