Estudio de viabilidad técnico-económica de una planta de producción de microalgas con fines de valoración energética

Abstract

El planeta en el que actualmente vive la población mundial, se encuentra amenazado por una serie de fenómenos como el calentamiento global, contaminación ambiental, recursos cada vez más limitados, aumento de la población indiscriminados, entre otros. Estos problemas ponen en peligro la calidad de vida de las futuras generaciones y es aquí dónde el presente proyecto se fundamenta. Es necesario el desarrollo de nuevas iniciativas que puedan resultar en ser una alternativa viable a los combustibles fósiles y en disminuir su dependencia. En este caso se realiza el estudio de viabilidad de una planta de cultivo de microalgas y su posterior transformación en biodiesel. Los principales actores del proceso son las microalgas. Estos microorganismos fotosintéticos se cultivan con dióxido de carbono y nutrientes, siendo capaces de generar diversos productos. En el caso que se estudia se pretende obtener células ricas en lípidos que puedan ser eficientemente convertidas a biodiesel. Se empleara para este fin la especie Dunaliella Tertiolecta, la cual se desarrolla en medios salinos diversos y además, sus propiedades son conocidas por la comunidad científica. Las tecnologías de obtención de biodiesel se encuentran en vías de desarrollo y se encuentran escalados a nivel de laboratorio y planta piloto. A pesar de que cada vez empiezan a abrirse más plantas a escala industrial, a priori es difícil conocer el coste real que supone la producción de biodiesel y por tanto su viabilidad económica. Otro de los objetivos que se pretenden conseguir con este proyecto es el estudio de esta viabilidad. A pesar de existir numerosos estudios y posibilidades sobre las tecnologías que permiten la obtención del producto, no existe un proceso definido ni único para tal fin. Si bien es cierto que los sistemas actuales presentan bajas productividades con alta inversión en equipos y mantenimiento, se justifica su implantación cuando se buscan productos de muy alto valor. Aquí se plantea recopilar los principales estudios que por separado permiten aumentar la productividad del proceso, se aunarlos con el fin de lograr un proceso novedoso viable técnica y económicamente a escala industrial. El proceso desde el cultivo de las microalgas hasta el producto final se realiza en cuatro etapas: 1. El cultivo en dónde se obtienen unas células ricas en contenido oleaginoso en fotobiorreactores tubulares. 2. La recolección de la biomasa del caldo de cultivo por medio de centrifugadoras. 3. La extracción del aceite contenido con equipo de ultrasonidos. 4. Conversión del aceite a biodiesel por transesterificación de los lípidos. Los factores que inciden directamente en la productividad del proceso son muchos. Sin embargo se destaca la localización, en este caso en el municipio Almeriense de Carboneras, en dónde las condiciones de irradiación solar son idóneas. Otro punto a favor, es la presencia de la cementera de Holcim que alimenta con CO2 directamente el cultivo, reduciendo así una fuente de contaminación importante. Una vez sentada las bases del proceso y su dimensionamiento. Se procede al estudio de la viabilidad económica. La principal referencia que se a tomar es el precio de venta de 0,89€/l de biocombustible. Sobre esta estimación se estudian los principales indicadores económicos con actualización basados en los flujos de cajas anuales. Como resultado se obtiene un VAN positivo, un TIR mayor que la tasa de actualización tomada y un ICB mayor que uno. En base a los resultados se concluye un proceso viable económicamente. Se destaca el estudio de sensibilidad debido a la variabilidad de varios factores. Se presentan cuatros escenarios diferente en los que es posible observa la influencia que tienen sobre los indicadores económicos mencionados. Destaca el contenido porcentual de lípidos como parámetro más determinante en la rentabilidad. Debido a la proximidad del parque natural del Cabo de Gata-Níjar y a la naturaleza de la industria, se torna necesario un estudio ambiental. Los principales impactos se han identificado y plasmado de forma visual en una matriz de impactos. Los últimos capítulos del proyecto incluyen las conclusiones del estudio, las futuras líneas en dónde se puede seguir trabajando en un futuro con un mayor rendimiento y menores costes. La exposición finaliza con la presentación del presupuesto del proyecto y la programación temporal del mismo. En definitiva, el estudio presentado abre la posibilidad de lograr la obtención de un producto sostenible medioambiental y energéticamente, e introduce una nueva alternativa a la dependencia de la humanidad por los combustibles fósiles.