Estudio de viabilidad de una planta de cogeneración con biomasa residual de aceite de palma en Palmas de Tumaco

El presente proyecto final de carrera constituye el Estudio de Viabilidad de una Central de Cogeneración con la biomasa residual del proceso de extracción del aceite de palma en Palmas de Tumaco, una planta productora de aceite de palma en Colombia. El documento tiene como propósito ofrecer un conocimiento suficiente de las posibilidades tecnológicas y económicas de desarrollar una planta de cogeneración que permita maximizar la revalorización energética de los residuos generados en el proceso de extracción de aceite de palma en la planta extractora analizada. Para ello se estudian diferentes soluciones tecnológicas, sus procesos, sus costes, sus rentabilidades esperables y las ventajas energéticas y ecológicas que se pueden esperar de las mismas. En los primeros tres capítulos (2 a 4) se exponen las generalidades acerca del proceso de extracción de aceite de palma (descripción del proceso productivo y de los residuos generados) y la importancia del sector de la palma aceitera en Colombia. Seguidamente, en los capítulos 5 a 9 se analiza toda la información disponible sobre la planta extractora estudiada (demandas energéticas, disponibilidad de residuos, pre-tratamientos necesarios) y se establecen las bases del estudio de viabilidad para el diseño y análisis de alternativas. A continuación, en los siguientes dos capítulos (10 y 11) se muestran las alternativas analizadas junto con la evaluación energética y económica de las mismas. Para concluir, en los últimos dos capítulos (12 y 13) se describe la solución propuesta desde un punto de vista termodinámico y eléctrico y se evalúa su impacto ambiental. La solución propuesta se basa en un Ciclo Simple con dos turbinas de vapor (una de contrapresión de 1.000 kWe (ya existente en la planta actual) y una nueva de condensación de 1.313 kWe) más un motor de biogás de 330 kWe. En la solución propuesta se consumen todos los residuos sólidos disponibles (raquiz, fibra y cuesco) y, además, se lleva a cabo un proceso de digestión anaeróbica de las aguas residuales con alto contenido orgánico generadas en la planta extractora para obtener biogás que después es empleado en su mayoría como combustible en el motor de biogás y el resto en un quemador en vena de aire en la caldera de biomasa. La planta de cogeneración generará a 440 V y dará suministro a la Planta Extractora en paralelo con la red de la Compañía. En caso de fallo del suministro, la planta trabajará en isla suministrando electricidad a los consumos críticos. Además, se dispone de un motor de ACPM de 680 kWe como unidad de socorro. La inversión necesaria para la solución propuesta es de 6,7 Millones de USD y, para los precios de venta de excedentes eléctricos que asegura la distribuidora y comercializadora eléctrica podría ofrecer, el proyecto presenta un periodo de retorno de 5,7 años y una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 11,7 % a diez años. Finalmente, se realiza un estudio de impacto ambiental para garantizar que la planta de cogeneración no es perjudicial ni para el medio ni para las personas que intervienen en el proceso. Además de los beneficios ambientales que representa el aprovechar la totalidad de residuos generados en la planta, la central de cogeneración propuesta generará un ahorro de 2.519 t/a de emisiones de CO2