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

Actualmente, en Suecia, los lodos de las aguas residuales municipales se esparcen en la tierra como fertilizante. Sin embargo, se requerirá una reducción de dos tercios en este método actual para tratar los 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.

Una nueva aplicación de calor solar

Este nuevo uso potencial de la industria para el calor solar despertó el interés de Isak Svensson, un nuevo graduado de ingeniería civil contratado en la empresa 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 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 viendo ahora usaremos 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 precio a las emisiones de dióxido de carbono de gases de efecto invernadero, etc. ”

El consorcio del proyecto, que incluye a Huber Waste Water Solutions, un fabricante de diferentes aplicaciones de tratamiento de aguas residuales, ha recibido 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 mediante la creación de un solicitud de una subvención de la UE para construir un demostrador a escala real para probar el concepto.

Próxima etapa de demostración para el tratamiento de aguas residuales solares

“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 el funcionamiento durante todo el año: 100% biogás, 50/50 biogás y solar, y 100% solar, con un almacenamiento intermedio de lodos. Después de hacer los cálculos de tres alternativas, determinó que un híbrido solar-biogás permitiría que el secado de aguas residuales funcionara de manera más económica las 24 horas.

“En Dinamarca, ha habido un gran desarrollo en los sistemas de almacenamiento 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; de hecho, lo utilizamos 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 viabilidad 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 de Suecia que utiliza energía solar de concentración para suministrar calor a la red local de calefacción urbana.

También proporcionan instalaciones solares para clientes industriales de toda Europa, como fábricas de cerveza 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 completos llave en mano para una instalación in situ incluyen colectores, bombas y sistemas de control.

Aprendiendo de PV

Una razón por la que la energía solar fotovoltaica creció rápidamente es que la tecnología se presta a la producción en masa y a mercados diversos. Los paneles solares individuales son pequeños y escalables. Los propietarios pueden instalar solo unos pocos paneles para un techo, y los desarrolladores pueden instalar varios envíos de paneles para construir granjas solares a gran escala. 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 calefacción industrial puedan obtener estimaciones de ahorro personalizadas para deshacerse de las fuentes de calor actuales y cambiar a la calefacción solar.

El simulador de campo de Absolicon permite que los clientes potenciales ingresen la posición y el tamaño de su instalación potencial, y contabiliza el DNI local para producir un costo y una salida estimados: “Los resultados se muestran en tiempo real y se envía un resumen a su correo electrónico para que usted puede estudiar los cálculos en paz y tranquilidad «.

“En nuestro ejemplo, sabemos que el secado de lodos de aguas residuales requiere alrededor de .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 desee, es bastante fácil ver qué tamaño de campo solar necesitaría «.

Un colector solar cada seis minutos.

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

La firma desarrolló recientemente una línea de ensamblaje automatizada para sus colectores solares cilindro-parabólicos, en colaboración con la firma de robótica ABB, que ha acelerado el tiempo de fabricación de tres unidades por día a una cada seis minutos. El objetivo es tener socios en la línea de producción en todos los países que puedan producir los 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 de canalización sean rentables con la energía fósil para el calor industrial. Por lo tanto, Absolicon estaría bien posicionado para ser un proveedor global de colectores solares de producción masiva para esta y muchas otras aplicaciones de calor industrial.