Resumen de Análisis termoeconómico y medioambiental de distintos sistemas de cogeneración del biogás producido por una edar
La Tesis de la que se informa ha consistido en la comparación de los dos tecnologías más utilizadas para el aprovechamiento energético del biogás: la compresión en motogeneradores y en pila de combustible de ácido fosfórico.La comparación se ha realizado desde los puntos de vista energético, termoéconómico y medioambiental internalizando todos los costes. La combinación de estos tres análisis ha permitido incluir cuál de los dos métodos es el más adecuado y prever la evolución de cada uno de ellos en el futuro en orden a conseguir el menor precio el máximo aprovechamiento energético con el mínimo impacto ambiental. Como base para llevar a cabo el estudio de la cogeneración mediante autogeneradores se ha tomado la estación depuradora de aguas residuales urbanas (EDAR) de Viveros de la Villa, situada en el municipio de Madrid. Se han hecho cálculos sobre el biogás que allí se produce. Para el estudio de la cogeneración mediante pila de combustible de ácido fosfórico se han utilizado los del EDAR de la ciudad de Pórtland (Orergón) y en la planta depuradora Red Hook del estado de Nueva York. El plan de trabajo seguido para alcanzar el objetivo principal de esta Tesis se puede esquematizar como sigue: ·Modelización del análisis energético y termoeconómico de sistemas de los dos estudiados. ·Estudio y modelización en hoja de cálculo Excel, de las emisiones de conocimientos por la cogeneración con motogeneradores y con pila de combustible del coste de las mismas. ·Estudio con el modelo CUSTIC 1.0 de la contaminación acústica producida por ambos sistemas (niveles de inmisión) en el entorno de la planta depuradora. Valoración del impacto ambiental de cada opción. ·Internalización de los costes de deterioro de medio ambiente debido a las emisiones acústicas, emisiones de gases contaminantes e ineficiencias térmicas dadas en los sistemas de cogeneración. Al internalizar los costes de ambos sistemas se obtiene un coste más realista de cada uno de ellos. Todo lo anterior ha permitido concluir que: ·Los costes de instalación y operación en el primer año de los sistemas estudiados han sido de 2061.150,0 � para los motogeneradores, y de 6.020.000,0 � para las pilas de combustible consideradas. Existe por tanto una clara ventaja inicial a favor del sistema de motogeneradores. ·Los rendimientos de la cogeneración de ambos sistemas, como cabía esperar, han resultado superiores en el caso de la pila de combustible. Ocurre que en el sistema de motogeneradores no se pasa del 75,78%, mientras que en el sistema de pila de combustible de ácido fosfórico se pueden alcanzar rendimientos del 97,1%. ·Los costes por ineficiencias de los sistemas de pila de combustible de ácido fosfórico son muy inferiores comparados con los correspondientes a los sistemas de cogeneración por motogeneradores. Mientras que en los motogeneradores las pérdidas y autocinsumos se ha comprobado que son del 24,22% de la energía total introducida en le sistema, en las pilas de combustible no superan el 2,91%. Esto hace que los costes de las ineficiencias termodinámicas en cada uno sea de 162.665,03 � en el caso de los mtogeneradores y de 23.667, 76 � en el caso de la pila de coubustible considerada. ·Los costes ambientales del sistema de cogeneración por pila de combustible de ácido fosfórico son 170.617,91 �/año mientras que los correspondientes al sistema de cogeneración por motogeneradores son de 963.470, 20 /año, que como se ve son muy superiores a los de la pila de combustible de ácido fosfórico. ·La utilización del biogás para cogeneración en sistemas de motogeneradores es una inversión que no se recupera nunca si se internalizan los costes de ineficiencias energéticas y de impacto ambiental. Es más, el déficit crece cada año como consecuencia de los costes acumulados que genera dicho sistema. ·La cogeneración del biogás en pila de combustible de ácido fosfórico es una inversión que se recupera siempre, aunque este periodo de recuperación en la actualidad sea amplio:20 años
