Diseño y factibilidad de una planta de biogás en una vitivinícola

Abstract

En la presente Habilitación Profesional se diseñó una planta de biogás para una vitivinícola y se evaluó la factibilidad técnica y económica de producir biogás a partir del orujo de la uva, con el cual se podrá generar energía eléctrica para autoconsumo y calor para proceso, mejorando la rentabilidad de la empresa y con esto aumentar su competitividad. Para su diseño, se decidió optar por una instalación industrial de biodigestión, debido a su alta producción de orujo (6,4 toneladas/día en los meses de Febrero a Junio), con esta información se dimensionó el biodigestor de manera que permita almacenar por 15 días la mezcla de agua y orujo, obteniéndose así un volumen de 369 m3. Con esta materia prima se puede obtener una producción de 196.608 m3 de biogás al año y con ello se obtuvo el potencial eléctrico inestable de 134 kW, Con la potencia eléctrica antes mencionada y con 3600 horas de funcionamiento al año se determinó la energía anual a generar, la que corresponde a 487.816 kWh/año de energía eléctrica y 593.638 kWh/año de energía térmica. La energía eléctrica antes mencionada será utilizada para auto consumo y venta al SIC, y la energía térmica se utilizará para mantener las condiciones de proceso en el interior de los recipientes. En cuanto al tema económico que implica instalar la planta de biogás, se realizó un análisis sobre la inversión, costos e ingresos que conforman el flujo de caja del proyecto. Este flujo de caja se analizó para 3 distintos escenarios de precios de la energía (pesimista, conservador y optimista), con lo cual se consideraron las variaciones futuras que pudiesen experimentar estos precios llegando a valores negativos en todos los escenarios respecto al VAN y TIR. Según las evaluaciones anteriormente señaladas se concluyó que no es factible diseñar una planta de biogás que funcione a base de orujo en la vitivinícola Dos Andes S.A., Esto debido a que la producción de orujo solo es en los meses de febrero a Junio, por lo cual se obtiene un factor de planta de 42%, lo que hace que el proyecto de la planta de biogás no sea un proyecto rentable, sin embargo, al cambiar los materiales del biodigestor por un acero AISI 304 se obtienen resultados positivos (solo en caso conservador y optimista) en el VAN y TIR, pero debido a que este material es corroído al ser expuesto al ácido sulfhídrico no se recomendaría utilizarlo. Pese a los resultados obtenidos se realizaron análisis de sensibilidad para determinar los factores que más influyen a la hora de llevar a cabo el proyecto, se hizo variar el precio de los bonos de carbono, el precio de la potencia eléctrica vendida y la tasa de interés, con esto se determinó que los primeros factores no son influyentes a la hora de determinar si realizar o no el proyecto, por el contrario al variar la tasa de interés se obtuvieron resultados que varían en más de un 555%, por lo que la tasa de interés es un factor clave a la hora de decidir si realizar o no el proyecto.