Absolicon investiga el secado de lodos de aguas residuales con calor solar a 140 °C

Publicado el12 de diciembre de 202112 de diciembre de 2021AutorSusan Kraemer

El CEO Joakim Byström en uno de sus campos solares IMAGE@Absolicon

Actualmente en Suecia, los lodos de aguas residuales municipales se esparcen en la tierra como fertilizante. Sin embargo, se requerirá una reducción de dos tercios en este método actual de tratamiento de lodos si se aprueba una nueva ley propuesta.

En el futuro, debido a las preocupaciones sobre la contaminación por metales pesados ​​y otros contaminantes, los lodos de aguas residuales suecos deberán secarse, lo que requiere calor.

Este nuevo uso potencial de la industria para el calor solar despertó el interés de Isak Svensson, un nuevo graduado en ingeniería civil contratado en la firma termosolar sueca Absolicon para trabajar en aplicaciones de calor solar industrial relacionadas con el agua, después de una maestría en ingeniería ambiental.

Svensson realizó un análisis inicial de costo-beneficio del secado de lodos utilizando energía solar concentrada para suministrar el aire caliente a una temperatura de 140 C para secarlo.

"Esta es una especie de nueva aplicación para nosotros", dijo. "Usamos agua en los colectores y podemos producir vapor, pero también puede usar intercambiadores de calor para obtener aire caliente si lo desea. Depende de la aplicación, pero en el secado de lodos que estamos analizando ahora, usar aire caliente En mi proyecto de tesis para Absolicon, que presenté en la conferencia SolarPACES, miré esta aplicación para una planta de tratamiento específica y un análisis económico basado en múltiples factores, como poner un precio a las emisiones de gases de efecto invernadero de dióxido de carbono, etc. ."

El consorcio del proyecto, que incluye a Huber Waste Water Solutions, un fabricante de diferentes aplicaciones de tratamiento de aguas residuales, recibió una financiación de 45 000 USD de la agencia de innovación sueca para evaluar las opciones renovables para el secado de lodos y para aumentar la participación sueca en Horizon Europe al hacer un solicitud de una subvención de la UE para construir un demostrador a escala real para probar el concepto.

Los colectores solares tienen un frente plano para facilitar la limpieza IMAGE@Absolicon

"Actualmente, este proyecto se encuentra en una etapa inicial; nuestro próximo paso aquí es realizar un estudio de factibilidad más detallado", dijo. "Estamos haciendo esto con Huber Waste Water Solutions. Tienen este secador de banda que creemos que tiene especificaciones técnicas prometedoras para la integración con los colectores solares, por lo que realizaremos un estudio de viabilidad con ellos y luego solicitaremos otra subvención en Horizon Europe para construir un demostrador a escala real, una vez que tengamos los resultados de ese estudio de viabilidad".

En su tesis de maestría, Svensson comparó tres opciones para garantizar la operación durante todo el año: 100 % de biogás, 50/50 de biogás y energía solar, y 100 % de energía solar, con un almacenamiento intermedio de lodos. Después de hacer los cálculos para tres alternativas, determinó que un híbrido solar-biogás permitiría que el secado de aguas residuales funcionara de manera más económica las 24 horas del día.

"En Dinamarca, ha habido un gran desarrollo en los almacenamientos de calor donde en realidad construyen un pozo realmente grande en el suelo y almacenan agua caliente en él", explicó Svensson. "Pueden hacer que este almacenamiento térmico sea tan grande que pueda tener almacenamiento térmico estacional; en realidad, utilícelo también durante el invierno. Puede almacenar el calor para la noche, pero también para las diferentes estaciones".

El siguiente paso es realizar un estudio de factibilidad más detallado para evaluar la integración técnica y optimizar la economía y luego desarrollar un demostrador de secado de lodos solares para mostrar una prueba de concepto en Suecia y luego desarrollar esta configuración llave en mano que los socios de la línea de producción pueden comercializar en diferentes partes. del mundo.

Absolicon opera la instalación termosolar más grande que utiliza energía solar de concentración en Suecia para suministrar calor a la red local de calefacción urbana.

También proporcionan instalaciones solares para clientes de la industria en toda Europa, como cervecerías y productores de productos químicos. Dependiendo de las instalaciones y el área de instalación disponible, los campos solares se pueden instalar en el suelo o en una instalación elevada o en la azotea, como la instalación de Colgate Palmolive en Grecia. Sus sistemas llave en mano completos para una instalación in situ incluyen colectores, bombas y sistemas de control.

El peso ligero hace que las aplicaciones industriales sean accesibles montadas en el suelo o en el techo IMAGE@Absolicon

Una de las razones por las que la energía solar fotovoltaica creció rápidamente es que la tecnología se presta a la producción en masa y a diversos mercados. Los paneles solares individuales son pequeños y escalables. Los propietarios de viviendas pueden instalar solo unos pocos paneles para un techo, y los desarrolladores pueden instalar múltiples envíos de paneles para construir granjas solares a escala de servicios públicos. Las herramientas de estimación en línea están disponibles comercialmente para los usuarios finales.

De manera similar, el sitio web de Absolicon incluye una herramienta de estimación en línea para que los clientes individuales de calor industrial puedan obtener estimaciones de ahorro personalizadas para deshacerse de las fuentes de calor actuales y cambiar a calor solar.

El Simulador de campo de Absolicon permite a los clientes potenciales ingresar la posición y el tamaño de su instalación potencial, y da cuenta del DNI local para generar un costo y una producción estimados: "Los resultados se muestran en tiempo real y se envía un resumen a su correo electrónico para que pueda puede estudiar los cálculos en paz y tranquilidad".

"En nuestro ejemplo, sabemos que el secado de lodos de aguas residuales requiere alrededor de 0,8 kilovatios-hora de energía térmica por kilogramo de agua evaporada", dijo Svensson.

"Entonces, si sabe cuánto lodo tiene, es bastante fácil calcular cuánta energía necesitaría para evaporarlo. Luego, dependiendo de qué tan seco lo quiera, es bastante fácil ver qué tan grande sería el campo solar que necesitaría. "

Absolicon parece ser el primer fabricante de colectores solares térmicos en tratar de hacer que la forma de generación de calor de la energía solar sea tan producible en masa y tan fácil de pedir como la fotovoltaica.

Una colaboración con la empresa de robótica ABB ha acelerado la producción de colectores de varias horas a seis minutos IMAGE@Absolicon

La empresa desarrolló recientemente una línea de montaje automatizada para sus colectores solares cilindroparabólicos, en colaboración con la empresa de robótica ABB, que ha acelerado el tiempo de fabricación de tres unidades al día a una cada seis minutos. El objetivo es tener socios de línea de producción en todos los países que puedan producir colectores para este tipo de aplicaciones.

Absolicon estima que al producir un colector solar cada seis minutos con la robótica de ABB, pueden hacer que sus colectores solares sean competitivos en costos con la energía fósil para el calor industrial. Por lo tanto, Absolicon estaría bien posicionado para ser un proveedor global de colectores solares producidos en masa para esta y muchas otras aplicaciones de calor industrial.

Por favor revise su bandeja de entrada o carpeta de correo no deseado para confirmar su suscripción.

CategoríasNoticias y análisis de CSP