Tecnología de producción de pellet para una pequeña o mediana empresa

Quiero presentar una excelente idea para abrir una empresa doméstica, pequeña o mediana – una planta de producción de pellet combustible. Una planta de este tipo genera grandes beneficios, requiriendo al mismo tiempo poca inversión con bajo riesgo

Los recursos energéticos siempre han tenido una gran demanda, especialmente ahora que vivimos tiempos de crisis energética. Por lo tanto, un emprendimiento en el sector energético tiene grandes posibilidades de éxito y desarrollo. En una planta de pellet se produce biocombustible en forma de pellet. El pellet combustible se produce mediante el procesamiento de residuos de la industria maderera, paja, heno, cáscaras de girasol, tallos secos de girasol y maíz. El pellet combustible es un excelente combustible alternativo.

La demanda de pellet crece cada día. El precio de 1 tonelada de combustible de pellet es de aproximadamente 200 euros. Para producir pellet es necesario comprar materias primas para la planta. Las materias primas para la producción de pellet pueden ser serrín, pequeñas virutas de madera, paja, cáscaras de girasol, etc.

Para producir 1 tonelada de granulado combustible se necesitan 7,4 metros cúbicos de serrín. El serrín cuesta 5 euros por metro cúbico. De esta manera, el beneficio bruto es:

200 € — (5 € * 7,4) = 163 € (valor aproximado)

Y esto es solo el beneficio de 1 tonelada de combustible alternativo.

Después de deducir todos los costos (electricidad, salarios, embalaje, transporte), la rentabilidad sigue siendo superior al 100%. La rentabilidad de una planta que procesa serrín, etc., en pellet combustible es una de las más altas en el sector del procesamiento de residuos.

El mercado del pellet abarca cada vez más grupos de consumidores. El granulado combustible sólido se utiliza activamente para la calefacción de помещений y en centrales eléctricas para la generación de energía eléctrica. Además, ha comenzado el uso activo del pellet mediante generadores de gas en camiones como alternativa al combustible líquido. La producción de pellet granulado es una excelente idea de negocio que puede realizarse con una inversión mínima.

La planta debe producir pellet de alta calidad

Para iniciar la producción industrial de pellet es necesario estudiar cuidadosamente la tecnología de producción. Los pellet son un invento de mediados del siglo pasado. Para reducir los costos relacionados con la eliminación de residuos de su propio aserradero, Rudolf Gunnerman decidió prensar el serrín directamente en la planta. De esta manera redujo la cantidad de residuos. Resultó que el serrín y las virutas prensadas arden mucho más eficientemente que la madera común – la emisión de calor del pellet es 2,5 veces mayor. El poder calorífico del combustible de madera depende del contenido de carbono. Cuanto más carbono contiene, mayor es la emisión de calor. Las partículas de celulosa de la madera cruda común, además del carbono que arde bien, contienen mucho hidrógeno y oxígeno; sin embargo, durante el prensado las partículas de celulosa se destruyen, liberando hidrógeno y oxígeno en forma de gases.

Otra ventaja importante del pellet es su combustibilidad. Al arder, la madera pierde el 85% de su masa en forma de gases volátiles, el 15% restante es ceniza. En cambio, durante la combustión del pellet, la ceniza representa 0,75–1,5% – dependiendo de la materia prima con la que fue fabricado. Además, los pellet combustibles contienen 2 veces menos humedad que la madera. Durante el paso a través de la matriz bajo presión y debido a la fricción mecánica, las materias primas (y por lo tanto también los pellet) se calientan hasta 110 grados Celsius, lo que reduce la humedad a la mitad.

Tecnología de producción de pellet para una pequeña planta

El negocio de producción de pellet es una planta de procesamiento de residuos. Dedicarse al reciclaje de residuos es actual, humano y, por supuesto, rentable. Especialmente si se tiene en cuenta que los residuos se transforman en combustible ecológico. En una planta de este tipo se pueden producir pellet combustibles a partir de diversos tipos de materias primas, como serrín, virutas, corteza, paja, cáscaras de girasol, tallos secos de maíz, etc. Los parámetros técnicos del pellet combustible dependen de la materia prima con la que fue producido.

El precio del pellet depende del porcentaje de contenido de ceniza – cuanto mayor sea, más barato será el granulado de madera.

La tecnología de producción es sencilla. En primer lugar, es necesario triturar la materia prima hasta el tamaño de serrín fino y humedecerla hasta un 12%–18% (dependiendo de la materia prima). Luego, la materia prima se introduce en una prensa granuladora de rodillos, de matriz plana y multicono u otra, donde, como en una picadora de carne, es empujada a través de una matriz especial en forma de rejilla. Se obtienen pellet cilíndricos listos. La longitud del pellet puede modificarse mediante una cuchilla de corte que se mueve a mayor o menor distancia de la matriz.

El granulado se prensa gracias a una sustancia especial presente en la madera llamada “lignina”, que se libera durante el prensado y al calentarse se convierte en un adhesivo natural. Además, la resina de la madera arde durante mucho tiempo y de manera uniforme.

En la planta se debe instalar equipo de prensado

Los costos del equipo para una planta de producción de pellet combustible son relativamente bajos. Estas peletizadoras están disponibles tanto para pequeñas como para empresas domésticas. Son de tipo rodillo o tornillo. Analicemos las prensas de rodillo de matriz plana. El costo de estas granuladoras depende de su capacidad. Por ejemplo, GMK-260 (capacidad en pellet – hasta 120 kg/h) puede adquirirse por 8 272 PLN, y la potencia del motor eléctrico de esta granuladora es de 11 kW 380 V. También existen versiones con mayor capacidad – más de 300 kg/h, pero el precio es algo mayor – 23 843 PLN (PRIME-300). La potencia del motor del PRIME-300 es de 22 kW 380 V. Además, en estas granuladoras se pueden prensar no solo pellet combustibles, sino también piensos. La productividad de la granuladora en la producción de piensos aumenta al menos dos veces en comparación con el pellet.

Para la producción de pellet combustible, la planta necesita una trituradora. Para triturar paja y heno podemos ofrecer Trituradora RD-500.

También es importante comprender que con el funcionamiento continuo de la prensa granuladora durante 3–5 meses será necesario reemplazar piezas y componentes de alta presión. Por lo tanto, no se deben olvidar los costos fijos relacionados con la matriz y los rodillos – son las principales piezas de trabajo de las granuladoras. Si la producción de pellet se realiza únicamente con materias primas blandas (paja, heno), la vida útil de la matriz y los rodillos aumenta más del doble. Además, el funcionamiento constante con las mismas cargas ayuda a ahorrar electricidad y contribuye a aumentar la productividad.

LOS SISTEMAS DE CALEFACCIÓN ALTERNATIVOS CADA VEZ MÁS NO PUEDEN PRESCINDIR DEL PELLET

En cualquier producción, la cuestión principal es siempre la venta. El uso más popular de los productos de las plantas de pellet es la calefacción de помещений mediante pellet utilizando calderas especiales. Sin embargo, también existen otros mercados – los pellet se utilizan como relleno para la arena de animales domésticos.

En nuestro país, las calderas de pellet con alta eficiencia de hasta el 85% están ganando cada vez más popularidad. Se utilizan ampliamente desde hace tiempo. Este tipo de calderas de combustible sólido puede funcionar sin intervención humana hasta 7 días. Este funcionamiento es posible gracias a la fluidez del pellet combustible, que permite alimentar la caldera mediante un controlador programable que gestiona un tornillo sinfín. El proceso de alimentación está automatizado. El nivel de automatización es tal que la siguiente porción de madera granulada se suministra automáticamente desde el depósito. De este modo se mantiene la temperatura establecida. El granulado combustible se enciende mediante un calentador eléctrico especial y un ventilador. Estas calderas también están equipadas con un quemador especial para pellet, que permite aprovechar al máximo el combustible sólido.

Las calderas de pellet son fáciles de mantener. Deben limpiarse de ceniza una vez al mes. Estas calderas están destinadas para uso doméstico de 15–500 kW y para fines industriales hasta 2 mW. La vida útil de las calderas supera los 20 años. En la imagen se muestra una caldera de pellet de la empresa austriaca OkoFen.

Las calderas de pellet son una alternativa seria a las calderas de gas, mientras que la madera granulada no es solo un combustible eficiente para calderas de combustible sólido, sino también la mejor alternativa a la leña para estufas tradicionales.

A continuación se presentan ejemplos de otros usos del pellet.

Los automóviles pueden funcionar con pellet

Con el tiempo, la venta de pellet de producción pequeña crecerá significativamente. Ya a mediados del siglo XX los camiones funcionaban con leña. El motor de combustión interna era prácticamente el mismo que hoy. Los vehículos funcionaban con gas obtenido de un generador de gas mediante la pirólisis de la madera.

Un generador de gas es un dispositivo mediante el cual se obtienen gases combustibles a partir de combustibles sólidos. Este proceso se denomina pirólisis – la descomposición de moléculas pesadas en moléculas más ligeras bajo la influencia de altas temperaturas y ausencia de oxígeno.

Actualmente estamos volviendo a este tipo de combustible para automóviles. Por ejemplo, un vehículo “Gazelle” equipado con un generador de gas consume 1 kg de madera por 1 km. Esto significa que para 100 km habría que transportar 100 kg de madera. De este modo, el generador de gas y el combustible ocuparían mucho espacio en el vehículo. Además, es necesario repostar cada 50 km y acelerar gradualmente para permitir que el generador pase a un modo de mayor potencia. Todas estas desventajas se eliminan gracias al pellet. La fluidez del pellet permite el repostaje automático del generador de gas. Las dimensiones y el peso del generador de gas a pellet son menores. Un sistema electrónico de microprocesador supervisa la aceleración del vehículo y, en caso de cambio brusco de carga, conecta automáticamente el combustible tradicional. Además, el pellet tiene mayor densidad y poder calorífico, libera gas de forma más intensa, por lo que se reduce el número de pausas para cambiar la potencia del generador. El granulado combustible denso y calorífico requiere menos espacio en la carrocería. Además, el pellet reduce tres veces el consumo de combustible sólido hasta 0,3 kg por 1 km. Incluso si se utiliza gasolina brevemente durante una aceleración brusca, el consumo sigue siendo más del doble menor que el combustible tradicional. Si se conduce en modo económico, se puede prescindir completamente de la gasolina. En ese caso, el costo de 1 km es 0,04 $, 1 kg de pellet = 0,11 $/3 (consumo por 1 km = 0,3 kg) = 0,04 $/km.

Otra ventaja importante del pellet combustible es que durante la formación de gas a partir del pellet de madera mediante pirólisis no se liberan sustancias tóxicas. Es un combustible ecológico.

El pellet se utiliza como combustible para centrales eléctricas

El consumo de pellet crece cada día, encontrando cada vez más aplicaciones. La Unión Europea planea reducir las emisiones de sustancias nocivas a la atmósfera en un 20%  ya para 2020. Para ello se prevé aumentar el uso de biocombustibles en las centrales eléctricas. Y estas “centrales verdes” son incluso más económicas que las solares o eólicas.

La mayoría de las grandes centrales eléctricas de Europa están pasando al combustible de madera granulado. Aparecen centrales eléctricas móviles alimentadas con pellet. Se instalan cada vez más calderas de granulado de madera. Y si tenemos en cuenta que el petróleo y el gas siguen encareciéndose, el uso de generadores de gas en camiones y maquinaria agrícola será cada vez más frecuente. Hoy es solo el comienzo del desarrollo del uso de este nuevo combustible. Su demanda crecerá cada día.

Cabe señalar que las pequeñas y familiares empresas ya deberían comenzar la producción de combustible de nueva generación y estar preparadas para el crecimiento constante de la demanda de pellet. Este tipo de negocio es especialmente interesante porque no requiere grandes inversiones.