anàlisi de la biomassa de la vinyavineyards4heat.eu/symposium/160310...
TRANSCRIPT
www.ctfc.catÀrea d’Aprofitaments Fusters i BiomassaCentre Tecnològic Forestal de Catalunya
Anàlisi de la biomassa de la
vinya
Simposi “VINYES PER CALOR”Vilafranca del Penedès,
10 de març 2016
Foto: Picchi G., 2013
www.ctfc.cat
index
• Breu descripció del què fem
• Què és la biomassa i formes
comercialitzadores
• La biomassa de la vinya
• Característiques
• Eines del sector
www.ctfc.cat
Qui és el CTFC?
Generalitat de Catalunya
Universitat de Lleida (UdL)
Consell Comarcal del Solsonès
Diputació de Lleida
Fundació de Recerca i Innovació de Catalunya(FCRI)
Consorci constituït per:
www.ctfc.cat
Equip humà
La nostra instal·lació
www.ctfc.cat
Àrea d’Aprofitaments Fusters i
Biomassa
http://afib.ctfc.cat/
Funcionem des de l’any 2005
• Operacions forestals
• Innovació en aprofitaments forestals
• Bioenergia forestal
• Aprofitament forestal
• Anàlisi de mercat
• Laboratori de biocombustiblessòlids-Auditories/inspeccions
David Ruiz
www.ctfc.cat
Com distribuïm les tasques de
l’àrea?
• Directament de la Generalitat –Departament d’Agricultura, Ramaderia, Pesca i Aliemtnació
–Centre de la Propietat Forestal
• Altres projectes–Projectes Regionals
–Projectes Nacionals (Recerca i Formació)
–Europeu: FP7, Interreg, Intelligent Energy.
• Contractes privats amb empreses del sector forestal i de la bioenergia
www.ctfc.cat
Línies de treball
• La biomassa com a font d’energia:–Recerca, formació, disseminació i transferència
–Logística, emmagatzematge i qualitat de l’estella forestal
–Indústria de biomassa
–Assessorament públic i privat
• Biomassa i afectacions al sòl
• Seguiment, anàlisi i innovació en treballs forestals:–Procediments, productivitat, costos
–Tècniques d’extracció a Catalunya: màquines, eines, procediments
–Xarxa viària forestal
–Fusta en rotlle i productes del mercat forestal
www.ctfc.cat
www.ctfc.cat
Alguns dels nostres actuals
projectes...–WoodE3 – Wood Energy Exploitation for Entrepreneurship (Interreg) –2010 – 2013
–BTC – Biomass Trade Centers II (Intelligent Energy Europe) – 2011 –2014
–RoKFOR – Sustainable Forest Management providing Renewable Energy, Sustainable Construction and Bio-based Products (FP7-RoK) –2010 – 2012
–Proforbiomed – Promotion of the use of forest biomass in the Mediterranean Basin (Interreg MED Strategic) – 2011 – 2014
–Unci’Plus – Valorització de la fusta de Pinus uncinata (Interreg)
–Innobiomassa – 2011-2012
–Projecte INFRES (2012-2015) Innovation forest biomass supplychain
–Projecte SECURECHAIN (2015-2018) Millora de la cadena de subministre de la biomassa
–I altres...
www.ctfc.cat
www.ctfc.cat
Què és la biomassa
Matèria orgànica originada en un procés
biològic, espontani o provocat,
utilitzable com a font d’energia
renovable
www.ctfc.cat
Tipus de biomassa•Restes forestals: biomassa forestal primària (BFP)
–Tractaments silvícoles (arbres petits, torts, capçades...)
•Indústries forestals: biomassa forestal secundària
–Primera transformació (escorça, costers, serradures...)
–Segona transformació (retalls, encenalls...)
•Residus agrícoles:–Poda d’espècies llenyoses
–Cultiu d’espècies herbàcies (palla)
•Indústries agroalimentàries (closques fruits secs, pinyols, clofolla arròs, marro cafè...)
Transformades i
posades al mercat,
poden tenir la
mateixa forma, però
el seu origen és
diferent i, per tant,
també els costos de
transformació i les
seves implicacions
socioeconòmiques
www.ctfc.cat
FOTO ESTELLESUn cop tenim això, pot ser difícil
conèixer el seu origen
Certificació d’origen?
Traçabilitat?
www.ctfc.cat
Estella
•Fragments de fusta de petita
dimensió, obtinguts per tall mecànic,
de forma irregular
•Humitat 20 – 40%bh
•Preu: 30 – 120 €/t
•PCI: 3.500 kWh/t30
•Cendres < 1%
www.ctfc.cat
Llenya
•Forma cilíndrica o cònica, molt
heterogènia
•Humitat variable
•Relativament econòmica
(130€/t)
•PCI: 3-3,5 kWh/kg
•Cendres <1,5%
www.ctfc.cat
Briquetes
•Serradures comprimides que assoleixen
altes temperatures, forma cilíndrica, 50-80
mm diàmetre
•Humitat ~10%bh
•PCI: 4,7-5 kWh/kg
•Cendres <0,5%
www.ctfc.cat
Pèl·lets
•Serradures comprimides a altes
temperatures,forma cilíndrica (8 – 12 mm)
•Humitat ~ 10%bh
•PCI: 4,7 - 5 kWh/kg
•Preu: 150 -200€/t
•Cendres <0,5%
www.ctfc.cat
• Normes de referència:
– ISO (Internacional)
– Europea (sèrie UNE-EN)
– Austríaca (per
l’abundància de calderes
d’aquest origen): ÖNORM
M 7133
Qualitat Biocombustibles
www.ctfc.cat
Paràmetres de qualitat
Propietats a determinar: Humitat, Granulometria, Poder calorífic, Cendres, Densitat aparent, Impropis, Nitrogen, Clor, Sofre, altres...
Mostreig i Preparació de mostres: EN 14778 i EN 14780
www.ctfc.cat
Humitat
Base humida (contingut de aigua -
wassergehalt – moisture content wet basis –
humidité sur masse brute)
Base seca (humitat – feuchtigkeit –
moisture content dry basis – humidité sur base
sèche)
Segons els forestals
Segons els industrials fabricants de les calderes
X 100
www.ctfc.cat
0 5 10 15 20 22,5 25 27,5 30 32,5 35 37,5 40 45 50 60
Alzina 5.307 5.008 4.709 4.409 4.110 3.960 3.811 3.661 3.512 3.362 3.212 3.063 2.913 2.614 2.314 1.716
Roure 4.975 4.692 4.410 4.127 3.844 3.703 3.562 3.420 3.279 3.138 2.996 2.855 2.714 2.431 2.148 1.583
Pi roig 5.338 5.037 4.736 4.436 4.135 3.984 3.834 3.684 3.533 3.383 3.232 3.082 2.931 2.631 2.330 1.728
Pinassa 5.296 4.997 4.698 4.400 4.101 3.952 3.802 3.653 3.504 3.354 3.205 3.056 2.906 2.607 2.309 1.711
Pi blanc 5.082 4.794 4.506 4.218 3.930 3.786 3.642 3.498 3.354 3.210 3.066 2.922 2.778 2.490 2.202 1.626
Pi pinyer (fusta) 5.374 5.071 4.769 4.466 4.164 4.012 3.861 3.710 3.558 3.407 3.256 3.104 2.953 2.651 2.348 1.743
Pollancre 4.815 4.540 4.266 3.991 3.716 3.579 3.442 3.304 3.167 3.030 2.892 2.755 2.618 2.343 2.068 1.519
Castanyer 5.184 4.891 4.598 4.305 4.012 3.865 3.718 3.572 3.425 3.279 3.132 2.986 2.839 2.546 2.253 1.667
Faig 4.951 4.670 4.388 4.107 3.825 3.684 3.544 3.403 3.262 3.121 2.981 2.840 2.699 2.418 2.136 1.573
kW
h/t
Humitat bh
Fonts: Energuía, Pla de Biomassa, CTFC,
Biocalor, ETA Heiztechnik GmbH, Projecte
Biosouth, Technologie- und Förderzentrum
PCI de les espècies catalanes (kWh/t)
Poder Calorífic Net
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
5500
0 10 20 30 40 50
Humitat (bh)
kW
h/t
www.ctfc.cat
La biomassa de la vinya
Aprofitament de les restes
www.ctfc.cat
La biomassa de la vinya
Aprofitament de la vinya
www.ctfc.cat
La biomassa de la vinyaFormes comercialitzadores
www.ctfc.cat
La biomassa de la vinya
Vinya
Raïm(100%)
Brisa de raïm
(13%)
Sarment Esporga
Aixafadaamb aspre
Vi(74%)
Raspa(3%)
Polpa/pellofa i llavors
cup Most
Pòsit(4%)
En destil·leria
Most concentrat
Rentat d’aigües
Fonte: V.Pignatelli - ITABIA, 2012
Collita
fermentació
www.ctfc.cat
Classificació de la Biomassa
• Segons la normativa ISO 17225
–Origen i Font
–Formes de comercialització
Exemple:
Origen: Residus de tala (1.1.4)
Forma de comercialització: Estella
Propietats: P45, M40, A1.5
www.ctfc.cat
Forma comercialitzadora
Gra i llavor
Gra i llavor
Combustible
triturat Estella Pèl·let
Combustible
triturat Estella Pèl·let
Classificació tipus de biomassa de la
vinya
Brisa del raïm 3.2.1.1
Orujillo raïm
3.2.1.1 i
3.2.2.1
Vinya 1.1.7
Sarment de vinya 1.1.7 2.1.7
CODI Descripció1.1.7 biomassa llenyosa procedent de vinyes
2.1.7 biomassa herbàcia procedent de vinyes
3.2.1.1 i
3.2.2.1 biomassa de fruits conjunt i mescles
ISO 17225
Característiques de la
biomassa de la vinya
www.ctfc.cat
Característiques de la
biomassa de la vinyaunitats Brisa del raïm Orujillo raïm
Humitat % en pes 25,00 0,00 25,00 0,00
Contingut en
cendres %en pes 3,15 4,20 4,53 6,04
Volàtils %en pes 55,80 74,40 49,57 66,09
Carboni %en pes 41,20 54,94 36,25 48,33
Hidrogen %en pes 4,37 5,83 4,46 5,95
Nitrogen %en pes 1,57 2,09 1,44 1,93
Oxigen %en pes 24,55 32,73 28,31 37,75
Sofre %en pes 0,16 0,21 n.d. n.d.
Clor %en pes
PCI kWh/t 4.108,33 5.702,78 3.686,11 5.138,89
Densitat
aparent kg/m3 600 570
Font: Dataphyllis, 2016 i CTFC, 2016
www.ctfc.cat
Característiques de la
biomassa de la vinya
unitats Vinya Sarment de vinya
Humitat % en pes 25,00 0,00 25,00 0,00
Contingut en
cendres %en pes 6,46 8,61 1,94 2,59
Volàtils %en pes 50,10 66,80 58,24 77,65
Carboni %en pes 34,29 45,72 36,11 48,15
Hidrogen %en pes 3,79 5,05 4,21 5,61
Nitrogen %en pes 0,80 1,07 0,61 0,81
Oxigen %en pes 29,19 38,92 32,13 42,84
Sofre %en pes 0,06 0,08 <0,05 0,00
Clor %en pes 0,00 0,00 <0,03 <0,05
PCI kWh/t 3.641,67 5.080,56 3.494,44 4.883,33
Densitat
aparent kg/m3 200
Font: Dataphyllis, 2016 i CTFC, 2016
www.ctfc.cat
Restes vinya vs estella
forestal
unitats restes vinya estella fusta pi
Humitat % en pes 25
Contingut en
cendres %en pes4,20 0,5
Volàtils %en pes 54,17 62,32
Carboni %en pes 35,20 38,08
Hidrogen %en pes 4,00 4,72
Nitrogen %en pes 0,71 0,11
Oxigen %en pes 30,66 31,46
Sofre %en pes 0,06 0,01
Clor %en pes 0,00 0
PCI kWh/t 3.568,05 3.755,56
Densitat aparent kg/m3 200 240
Font: Dataphyllis, 2016 i CTFC, 2016
www.ctfc.cat
Resum
• El sarment de la vinya és d’interès
• Els residus generats de la producció del
vi cal analitzar-los bé abans de fer-los
servir en combustió
• Existeixen pocs estudis d’aprofitament
de la vinya poc desenvolupament
tecnològic
• Manquen més anàlisi per la
caracterització de la biomassa
www.ctfc.cat
Eines del sector de la
biomassa
• Clúster de la biomassa de Catalunya
• Portal web sobre biomassa:
biomassacat.cat
• Estratègia Catalana per la promoció i
ús de la biomassa
• Experiències d’iniciatives privades i
públiquesprojecte vinyesxcalor
(http://vineyards4heat.eu/es/)
www.ctfc.cat
Moltes gràcies
Pere Josep Navarro i Maroto
Fotos cedides per Gianni Picchi, 2013