Las industrias de uso intensivo de energía se enfrentan a impuestos al carbono crecientes y a costes de combustibles fósiles cada vez mayores, lo que está llevando a los fabricantes de cemento a recurrir al combustible sólido recuperado (SRF) como alternativa económica y con menor huella de carbono.
El uso del SRF como combustible alternativo no solo permite al sector del reciclaje desviar los residuos del vertedero, evitando así costes e impuestos de vertido cada vez más elevados, sino que también genera una posible fuente de ingresos gracias a la venta de un SRF acondicionado y secado de manera homogénea. Esto preserva recursos naturales no renovables cada vez más escasos.
Tasas de impuesto al carbono por tonelada métrica de CO₂e en Europa, 2024
Uso del SRF seco en la producción de cemento
El combustible sólido recuperado (SRF) es un combustible refinado de alto poder calorífico, fabricado a partir de flujos de residuos no peligrosos como los residuos sólidos comerciales, industriales y urbanos. Cuando está correctamente acondicionado, el SRF constituye una valiosa alternativa a los combustibles fósiles en los hornos de cemento, ofreciendo:
- Menores emisiones de CO₂
- Un menor uso de combustibles fósiles
- Beneficios vinculados a la economía circular
- Una menor exposición al impuesto al carbono
- Residuos y costes de vertido evitados
- Una nueva fuente de ingresos para los gestores de residuos
Los hornos de cemento funcionan a temperaturas extremadamente elevadas durante la formación del clínker. Un SRF constantemente seco favorece una combustión eficiente, un perfil de llama estable y una liberación de calor predecible. Haga clic aquí para conocer un proyecto de secado de SRF en una cementera en Turquía.
Stronga FlowDrya ofrece una solución eficaz para el secado del SRF: un secado homogéneo garantiza que no se incurra en penalizaciones por estar «fuera de perfil» y, al secar el SRF por debajo del 20 %, existe un potencial de beneficio real para el productor.
Impacto de un SRF con alto contenido de humedad en las cementeras – Las penalizaciones de coste y el potencial de beneficio
Nota – Las cifras se han omitido del gráfico porque varían en función de cada mercado/cementera. Si bien las penalizaciones de coste pueden ser considerables con ciertos contenidos de humedad elevados, existe una situación favorable para un SRF con menos del 20 % de humedad, en la que las empresas pueden incluso ser remuneradas por el material. Entre los compradores potenciales se incluyen los productores de cemento y cal, las plantas de valorización energética de residuos y los grandes usuarios industriales de calor, como las fábricas de ladrillos, las papeleras, etc.
¿Por qué el SRF húmedo causa problemas en los hornos de cemento?
Un SRF con alto contenido de humedad plantea importantes desafíos e ineficiencias en el funcionamiento de los hornos de cemento y de las plantas de valorización energética de residuos, agravados por la estacionalidad y las condiciones climáticas, ya que el contenido de humedad del SRF aumenta en condiciones de tiempo húmedo.
El problema principal reside en el poder calorífico (la cantidad de energía liberada durante la combustión). La humedad del SRF absorbe calor durante la evaporación, lo que reduce la energía neta disponible para el proceso del horno; esto provoca importantes ineficiencias térmicas. Las soluciones de acondicionamiento y secado del SRF de Stronga producen un SRF constantemente seco, reduciendo el contenido de humedad por debajo del 20 %. A continuación se detallan los problemas que plantea un SRF húmedo en la producción de cemento:
1. Menor valor energético: a medida que aumenta el contenido de humedad del SRF, una mayor parte de la energía térmica del horno se desvía para evaporar el agua contenida en el SRF, en lugar de alcanzar la temperatura necesaria para la formación del clínker. Esto reduce la producción de cemento y la capacidad de producción del horno. Contenidos de humedad del SRF más elevados, superiores al 20 %, también provocan importantes pérdidas de calor residual (vapor) a través del conducto de humos.
2. Inestabilidad de la llama: los hornos requieren una llama estable a alta temperatura para mantener la regularidad del proceso. Un combustible con humedad irregular provoca una combustión incompleta y temperaturas fluctuantes. Esto conduce a una mala distribución del calor en la zona de cocción.
3. Riesgos de inestabilidad operativa: un exceso de humedad puede provocar mayores emisiones de hidrocarburos sin quemar, una mayor liberación de partículas, COV y daños físicos en los componentes del horno debido a las tensiones térmicas.
4. Mayor consumo de combustible: para compensar la energía perdida en la evaporación de la humedad, es necesario quemar más combustible, lo que anula los beneficios económicos y medioambientales del uso del SRF como combustible alternativo en lugar de los combustibles fósiles.
La diferencia operativa entre un SRF acondicionado y estable por debajo del 20 % de humedad y un SRF con un contenido de humedad más elevado y variable es incomparable.
Más información sobre FlowDrya para el secado del SRF →
Combustible sólido recuperado – Combustible alternativo utilizado en hornos de cemento
FlowDrya aumenta el poder calorífico del SRF
El equipo FlowDrya está diseñado para reducir la humedad del SRF del 40 % o más hasta un nivel constantemente inferior al 20 % en todo el lecho de material. El diseño de lecho de secado profundo de FlowDrya y la agitación PulseWave™ proporcionan:
- Resultados de secado uniformes en todos los tamaños de partícula
- Un alto rendimiento y una elevada producción a partir de la capacidad de horno existente
- Características de combustible alternativo estables y predecibles
- Una fiabilidad de la humedad que cumple las estrictas normas de emisiones de chimenea y evita penalizaciones
- Un mayor poder calorífico y un mejor rendimiento del combustible
FlowDrya permite a los productores de cemento que practican el reciclaje desbloquear mayores márgenes de beneficio a la vez que mejoran el cumplimiento normativo general.
El SRF seco aporta significativamente más energía utilizable por kilogramo de combustible
Comparación del poder calorífico neto – SRF húmedo (40 %) a 10 MJ/kg frente a SRF seco (20 %) a 17 MJ/kg
Secado del SRF mediante calor residual
Por cada 4 GJ de energía térmica necesarios para producir 1 tonelada de cemento, hasta el 50 % de esta energía se pierde en forma de calor residual. FlowDrya es capaz de utilizar el calor residual del proceso de producción de cemento para secar el SRF, creando así una operación circular in situ. Como subproducto de la producción de cemento, este calor tiene un coste simbólico, lo que hace que la inversión en equipos FlowDrya resulte aún más atractiva para los productores de cemento.
Los últimos cinco años, en particular, han registrado una elevada inflación en los costes energéticos. Dirigir el calor residual disponible hacia el FlowDrya del SRF para el proceso de secado ayuda a contrarrestar este aumento de los costes energéticos al tomar el control de la materia prima, sustituyendo un gas cada vez más caro por un SRF más económico y fácilmente disponible.
FlowDrya secando SRF con la agitación PulseWave™
El secado del SRF en acción
El proceso de lecho de secado profundo de FlowDrya con agitación PulseWave™ proporciona un alto rendimiento de un material SRF constantemente seco. Vea FlowDrya en acción, secando SRF, en el vídeo a continuación.
La calidad del SRF depende de la reducción de la humedad
Un SRF húmedo no resulta adecuado para su uso directo en hornos de cemento; reduce la eficiencia del combustible, desestabiliza la combustión y aumenta las emisiones. FlowDrya forma parte integral del proceso de acondicionamiento mediante el cual el SRF húmedo se convierte en un combustible alternativo viable en la fabricación de cemento. Maximice los beneficios financieros y medioambientales de los combustibles alternativos; póngase en contacto con Stronga hoy mismo para adaptar su FlowDrya del SRF a sus necesidades específicas de secado.