Países de todo el mundo buscan combustibles alternativos que sean renovables, neutros en carbono y/o que puedan utilizarse para romper la dependencia de los combustibles fósiles. El cambio a fuentes de combustible de biomasa puede ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y contribuir a los objetivos de sostenibilidad. La biomasa no solo proporciona energía y combustible, sino que también puede utilizarse en la producción de numerosos biomateriales y productos bioquímicos que pueden emplearse en pinturas, detergentes, adhesivos industriales, bioplásticos, materiales compuestos, cosméticos, suplementos y aditivos alimentarios. Sin embargo, la recolección, el procesamiento y la manipulación de la biomasa pueden plantear retos únicos, ya que la biomasa es una categoría amplia que abarca múltiples tipos de materias primas con propiedades variables.
Esto significa que la recogida de polvo resultante del procesamiento de biomasa requerirá un enfoque personalizado. En esta entrada del blog se describen varias razones por las que este enfoque es necesario y cómo trabajar con un proveedor de equipos de recogida de polvo con experiencia, como Sly, LLC, puede proporcionar la solución adecuada para superar los retos que plantea la recogida de polvo de biomasa. 
¿Cuáles son algunos ejemplos de materias primas de biomasa?
Las materias primas de biomasa son materiales orgánicos que generan energía o se utilizan para fabricar productos mediante diversos procesos, como la combustión, la gasificación, la fermentación y otras técnicas. Existen diversas fuentes de suministro de materias primas de biomasa, entre las que se incluyen las siguientes:
- Procesamiento de madera (es decir, astillas de madera, serrín, corteza, ramas, hojas/agujas, etc.)
- Residuos agrícolas (es decir, desde paja y rastrojos de maíz hasta estiércol procedente de explotaciones ganaderas).
- Cultivos energéticos dedicados (plantas cultivadas específicamente para la producción de energía, como el pasto varilla).
- Residuos sólidos urbanos (como cartón, papel, textiles, residuos alimentarios, etc.)
- Algas (cultivadas en estanques o tanques y recolectadas para la producción de energía u otros productos)
- Desperdicio de alimentos
La biomasa supone un reto para las operaciones energéticas y otros procesos de fabricación debido a sus propiedades variables y al hecho de que algunas fuentes son estacionales y no están disponibles durante todo el año. Además, los sistemas medioambientales que tratan la biomasa para la recogida de polvo, la eliminación de gases ácidos o el control de olores deben tener en cuenta todos estos factores para diseñar un sistema que optimice la eficiencia de eliminación y el rendimiento general. Estos factores incluyen:
- Variabilidad de las materias primas. Las materias primas de biomasa pueden variar significativamente en términos de propiedades físicas y químicas, tales como tamaño, forma, densidad, contenido de humedad y composición. Incluso dentro de la misma «familia» de tipos de biomasa, como las astillas de madera y el serrín, que provienen originalmente de un árbol, pueden tener propiedades diferentes y requerir otros métodos de manipulación. Esta variabilidad es la razón principal por la que la recogida de polvo de biomasa requiere un enfoque personalizado.
- Combustibilidad potencial. Cualquier riesgo de explosión está relacionado con las características del material, el tamaño de las partículas, la concentración, el contenido de humedad y la disponibilidad de oxígeno. El polvo de biomasa utilizado para la producción de energía u otros procesos también puede suponer un riesgo de explosión debido a su potencial combustibilidad procedente de la fuente seca. En este caso, un enfoque «personalizado» significa añadir las medidas de seguridad prácticas necesarias para ayudar a minimizar el riesgo y garantizar un funcionamiento seguro. Estas medidas pueden incluir válvulas de alivio de explosiones, aislamiento de explosiones, detección de chispas y supresión.
- Normativa medioambiental. Si bien la biomasa en general puede ayudar a reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, el polvo que produce es o puede ser una fuente de contaminación atmosférica. Las emisiones de los productos de madera, por ejemplo, o los residuos de las fábricas de papel, pueden contener carcinógenos conocidos. La combustión de biomasa podría dar lugar a emisiones de compuestos orgánicos volátiles (COV). Un depurador húmedo puede capturar los COV con una eficiencia del 95-99 %.
- Compatibilidad de los materiales. Factores como el punto de rocío del ácido, el agua u otras sustancias condensables presentes en el flujo de la lata pueden afectar significativamente a la selección de equipos, el diseño y los materiales de construcción del sistema o los materiales de las bolsas. Dado que las fuentes de biomasa pueden provenir de diversos materiales orgánicos, la composición química también varía considerablemente.
Por ejemplo, algunos procesos de biomasa podrían producir un exceso de ácido en su flujo de gas. Esto requiere materiales especiales que incluyen fibra de vidrio, acero inoxidable o Hastelloy. Otro factor relacionado con el ácido podría ser la forma que adopta. En el caso de la recogida de polvo seco, si el ácido se encuentra en forma de vapor, pasará a través de los filtros de una cámara de filtros y no causará problemas de corrosión significativos. Sin embargo, cuando el ácido se condensa y se convierte en líquido, puede erosionar las carcasas metálicas y degradar los filtros. Esto puede provocar una mayor frecuencia en la sustitución de las bolsas y problemas de mantenimiento, o incluso fallos en el sistema.
- Mantenimiento y limpieza. Una selección cuidadosa de los medios filtrantes para los filtros de una cámara de filtros puede ayudar a evitar un mantenimiento innecesario y garantizar que se alcancen los niveles de emisión adecuados. Muchos tipos de materiales de biomasa, debido a su naturaleza orgánica, producen mucho polvo. Un mantenimiento periódico garantiza el correcto funcionamiento del sistema.
Un diseño adecuado de filtro de mangas o depurador húmedo tendrá en cuenta estos factores y, como resultado, cumplirá fácilmente con los requisitos de emisiones y facilitará el mantenimiento. Para las aplicaciones de filtros de mangas, la mayoría de los diseños incluyen un sistema de limpieza que proporciona una ráfaga de aire comprimido que se inyecta a través de una boquilla sobre cada fila de mangas mediante un venturi. Estos elementos de diseño también incluyen puertas de fácil acceso para ayudar a llegar al medio filtrante cuando se sustituyen las mangas.
¿Cómo limpia automáticamente el controlador de limpieza de bolsas el medio filtrante de la cámara de filtros?
Los controles de limpieza de bolsas incluyen un temporizador de estado sólido con módulo de presión para el control secuencial ajustable continuo o bajo demanda (basado en un punto de ajuste de caída de presión) de la operación de limpieza por impulsos. Este controlador envía impulsos secuenciales de aire comprimido en dirección inversa a lo largo de cada bolsa de una fila concreta del filtro de mangas. Esto desprende y libera el polvo acumulado en el filtro hacia el contenedor o la tolva situados en la base de la unidad. El controlador está programado para realizar una limpieza adecuada en función de la cantidad de polvo generado en el sistema.
Diseño de sistemas que optimizan la recogida de polvo de biomasa y/u otros contaminantes.
Los equipos de recogida de polvo para la industria de la biomasa y sus aplicaciones pueden consistir en un único sistema, como un filtro de mangas o un ciclón. Dependiendo de las emisiones, la recogida de polvo puede requerir un depurador húmedo para capturar los gases peligrosos junto con un filtro de mangas. Al mismo tiempo, otras operaciones pueden requerir un ciclón al inicio del ciclo con un filtro de mangas en línea a continuación. Otras podrían necesitar una tolva de carga para minimizar el polvo fugitivo al cargar el material en el camión o vagón para su transporte. Por el contrario, otras podrían requerir un paquete completo para gestionar las emisiones y proteger adecuadamente a los trabajadores.
Sly LLC ha diseñado y modificado sistemas de recolección de polvo para diversas sustancias de biomasa en distintos lugares. Ofrecemos soluciones personalizadas que ayudan a superar los retos relacionados con esta industria dinámica. Lea nuestro informe técnico para obtener más información sobre nuestra experiencia en la industria de la biomasa o llámenos.
Autor: Al Moretti, Gerente de Ventas del Segmento Seco
Al lleva más de dos años trabajando con Sly y más de veinticinco en el sector de la recogida de polvo.