BIGs

Optimización de una tecnología de captura de CO2

3ª Anualidad - 2018

El pasado 7 de marzo se reunió el Consorcio BIGs con motivo de la presentación de los resultados tanto de la Anualidad 2018 como, al ser esta la última anualidad, del proyecto global.

A la presentación de resultados asistieron representantes de GAIN, la Agencia Gallega de Innovación, y la Universidad de Vigo, teniendo lugar en la Escuela de Minas de la Universidad de Vigo y en las instalaciones de la empresa Termocalor.

Noticia en Atlántico Diario:

http://www.atlantico.net/content/print/dispositivo-permite-capturar-almacenar-c02/20190322003417697542

Noticia en GCiencia:

https://www.gciencia.com/ciencia/dispositivo-co2-uvigo/

Boletín de la Universidad de Vigo

https://www.uvigo.gal/universidade/comunicacion/duvi/grupo-gte-participa-creacion-dun-dispositivo-capaz-capturar-almacenar-co2

El proyecto BIGS (Biosphere Industrial Green Solutions) nace de la necesidad de mitigar los efectos de las emisiones de gases de efecto invernadero por parte de la industria, en línea con los acuerdos y compromisos adoptados en el protocolo de Kioto y, más recientemente, en la cumbre del cambio climático COP21 de París.

El objetivo es la creación de un dispositivo para la captura y almacenamiento de CO2 en postcombustión o CCS (Carbon Capture and Storage) haciendo frente a las dos principales complicaciones que conlleva esta tecnología: el gran consumo de energía que conllevan y el gran volumen de sustancias ambientalmente peligrosas que producen.

BIGs se presenta como una solución capaz de reducir el consumo energético mediante un sistema de secado de gases a baja presión y libre de sustancias peligrosas gracias al uso de zeolitas 13X como material adsorbente.

El prototipo toma los gases directamente de cualquier fuente de exhaustación por medio de la UPPi (Unidad de Impulsión de gases Plug & Play Inteligente) y pasa al módulo AGa+ (Acondicionamiento de Gases de bajo consumo y Adsorción de CO2), donde el flujo de gases es acondicionado y forzado a circular en forma de ciclón a través del material adsorbente, siendo este Ciclón AD la clave del bajo consumo del conjunto. Todo ello es gestionado por medio de la Unidad de Control On-Line (SCoL) dando asistencia y monitorización por medio de una aplicación móvil.

El Consorcio BIGs está formado por ATI SISTEMAS, GRG dosmasdos y TERMOCALOR y ha contado con la colaboración de la Universidad de Vigo, dando cada uno de ellos apoyo y conocimiento en sus áreas de experiencia. ATI Sistemas, líder del proyecto, se ha hecho cargo de la adaptación de los equipos y sistemas comerciales al prototipo; TERMOCALOR ha fabricado los equipos no comerciales, como el sistema integrado de secado y adsorción; GRG dosmasdos se ha encargado de los desarrollos informáticos, desarrollando el módulo de control SCoL y la Instalación Inteligente (I2) que engloba y gestiona todos los módulos; la Universidad de Vigo con su experiencia en desarrollos científico-técnicos multidisciplinares, se ha encargado de los modelos numéricos y de comportamiento así como de las pruebas de validación de la tecnología.

El proyecto BIGs se ha llevado a cabo dentro del marco del programa Conecta Peme de la Agencia Gallega de Innovación, con el objetivo de potenciar la colaboración entre empresas para la realización de proyectos I+D+i mediante ayuda cofinanciada por el Fondo Eurpeo de Desarrollo Regional (FEDER).

A lo largo de los tres años que ha durado el proyecto se han llevado a cabo tareas encuadradas dentro de cuatro actividades principales: investigación en requerimientos tecnológicos y diseño preliminar, creación de modelos virtuales y simulaciones, diseño de detalle y desarrollo tecnológico de los sistemas y, por último, fabricación de prototipo y demostración de la tecnología.



El consorcio, coordinado de manera general por ATI SISTEMAS, ha estado a la altura del reto tecnológico y ha demostrado una alta capacidad técnica, de coordinación e interacción de los miembros, lo que ha permitido alcanzar satisfactoriamente los objetivos propuestos a lo largo del proyecto y desarrollar un conocimiento clave (know how) que posiciona a las empresas a la cabeza en materia de I+D+i para procesos de descarbonización.

Como resultado del proyecto, el prototipo BIGs supone un éxito rotundo ya que durante los primeros ensayos se ha logrado un nivel de retención de CO2 del 50%. Estos resultados son muy positivos ya que, lejos de ser una tecnología en su mayor grado de desarrollo, permite un gran margen de mejora y diferentes alternativas para conseguir aumentar el nivel de retención.

El consorcio, alentado por estos resultados, planea seguir trabajando en la línea del proyecto BIGs para conseguir adaptar aún más los desarrollos a las necesidades de una industria cada vez más exigente y concienciada con el medio ambiente. El uso de la tecnología BIGs, a nivel generalizado, supondrá una mejora tanto medioambiental como para el bienestar social sin precedentes.



2ª Anualidad - 2017

A lo largo de 2017 se ha llevado a cabo la 2ª Anualidad del proyecto BIGs, Biosphere Industrial Green Solutions. Se han continuado con las actividades para lograr el desarrollo de una tecnología inédita de captura y almacenamiento de CO2 en postcombustión que soluciona los dos principales problemas que tienen las soluciones actuales: el gran consumo de estos sistemas y el uso de sustancias contaminantes.

La anualidad 2017 del proyecto BIGs se ha desarrollado satisfactoriamente al 100% según lo previsto en el plan de trabajo gracias a la colaboración entre los miembros del consorcio. La complementariedad entre los socios así como la buena definición de las tareas y responsabilidades de cada miembro y la correcta ejecución de las actividades de investigación han permitido alcanzar los objetivos propuestos.

Las tareas que se han finalizado durante esta anualidad han sido las correspondientes a la Actividad A.II “Fabricación de modelos virtuales y realización de simulaciones”: A.II.1, A.II.2., A.II.3, A.II.4 y A.II.5. y se iniciaron las tareas de las actividades A.III Diseño de Detalle y Desarrollo Tecnológico de los Sistemas y A.IV. Fabricación del Sistema de Captura y Demostración de la Tecnología BIGs que tienen prevista su finalización en 2018.

Por tanto, cabe destacar que se han finalizado todos los modelos virtuales y simulaciones, se está en un estado muy avanzado del Diseño de Detalle de los módulos y desarrollo tecnológico de sistemas, superior al 60%, y se ha comenzado con la fabricación y construcción de los módulos, principalmente de los ciclones dada su relevancia en el proyecto, habiéndose adelantado, incluso, algunas pruebas de este componente y sistema crucial.

El avance de las investigaciones ha propiciado la consecución de los siguientes hitos:

  • H.II.1: Obtención de los modelados 3D de todo el sistema

  • H.II.2: Obtención de modelos de elementos finitos para cálculo estructural

  • H.II.3: Obtención de modelos de CFD para la simulación de los diferentes componentes del sistema

  • H.II.4: Obtención de modelo Simulink del sistema

  • H.II.5: Realización de simulaciones, obtención de resultados y decisión de medidas correctoras

De acuerdo con el avance de las actividades y áreas de investigación, se pueden destacar los siguientes resultados:

Relacionados con la actividad A.II, cabe destacar que se han alcanzado todos los resultados previstos:

  • Se dispone de diferentes modelados 3D de los sistemas.

  • Se han obtenido resultados estructurales por medio de estudios con métodos de elementos finitos del ciclón.

  • Se han obtenido modelos en Simulink del Sistema Integrado.

  • Se han elaborado informes de resultado de las simulaciones fundamentales para el diseño y desarrollo de los sistemas.

Relacionados con la actividad A.III, se han alcanzado resultados preliminares:

  • Se dispone de un diseño preliminar y diseño avanzado previo al diseño de detalle del circuito, subsistemas y módulos.

  • Se dispone de un diseño preliminar y diseño avanzado del sistema eléctrico y de control.

  • Se dispone de un diseño de detalle del cámaras de adsorción con ciclones integrados y neutralización ácida del Módulo II

Relacionados con la actividad A.IV, se han alcanzado resultados preliminares:

  • Fabricación parcial del sistema eléctrico y de control

  • Fabricación de prototipos de los ciclones

  • Fabricación de sistema de filtrado.

  • Fabricación de modelo experimental con ciclones en serie y montaje con sistema de captura para medir la eficiencia.

  • Pruebas de ciclones experimentales y análisis experimental del sistema de filtrado.

El proyecto BIGs está siendo desarrollado gracias a la financiación obtenida por parte de la Agencia Gallega de Innovación y la Co-financiación del Fondo Europeo para el Desarrollo Regional (FEDER) en el marco del Programa de ayudas a la Innovación Conecta PEME 2016.

1ª Anualidad - 2016

ACRÓNIMO: BIGS

TÍTULO DEL PROYECTO: BIOSPHERE INDUSTRIAL GREEN SOLUTIONS

(IN852A 2016/27)

El principal objetivo del presente proyecto consiste en la optimización y mejora de una tecnología revolucionaría de tercera generación para la captura de CO2 de post- combustión en plantas de generación de energía, mediante adsorción Físico-Química, utilizando materiales adsorbentes sólidos del tipo Zeolita. Estos desarrollos se producirán gracias a la financiación obtenida por parte de la Agencia Gallega de Innovación y la Co-financiación del Fondo Europeo para el Desarrollo Regional (FEDER) en el marco del Programa de ayudas a la Innovación Conecta PEME 2016.

Las tecnologías de captura de CO2 de post-combustión, actualmente en uso o en desarrollo, tienen unos consumos energéticos muy elevados debido a la necesidad de deshumidificar los flujos gaseosos tratados a alta presión y, en algunos casos, usando materiales tóxicos y peligrosos que requieren protocolos muy complejos para garantizar la seguridad y el funcionamiento de las instalaciones.

El desarrollo de este innovador sistema integra una cámara de adsorción para secado a baja presión en un solo cuerpo compacto, permitiendo la realización del proceso de captura de manera totalmente eficiente, ecológica y económicamente viable representando un salto tecnológico respecto al estado de la técnica actual.

Al tiempo se pretende que el proyecto impulse el liderazgo y posicionamiento internacional en el sector de la captura de CO2, potenciando la capacidad de generación de riqueza y empleo de la industria española, en línea con las prioridades del Plan Estratégico de Desarrollo Inteligente RIS3 Galicia y de las prioridades Comunitarias.

El consorcio del proyecto, reúne a tres entidades con gran capacidad técnica y tecnológica para abordar las tareas con todas las garantías.

· ATI SISTEMAS es una empresa de servicios eléctricos y de instrumentación para la industria de generación con amplia experiencia en el desarrollo de proyectos de I+D desde su creación. Ofrece un amplio abanico de servicios a multitud de sectores, principalmente a la industria y el comercio. En su actividad, desarrolla todas las facetas que hacen posible la ejecución global de un proyecto: desde la ingeniería, diseño y suministro hasta el montaje y puesta en marcha, incluyendo la operación y el mantenimiento de las instalaciones.

· TERMOCALOR es una empresa orientada hacia el sector de la climatización, calefacción y fontanería. Actualmente presta servicios de Fontanería, Saneamiento, Calefacción y A.C.S, Climatización, Instalaciones de Gas, Instalaciones de Vapor, Instalaciones Contra-Incendio (hidráulicas) y Mantenimiento de instalaciones de Calefacción, A.C.S. y climatización. Con importante experiencia para la fabricación del innovador prototipo.

· DOS MAS DOS es una empresa con una visión innovadora, dedicada a la implementación y desarrollo de soluciones tecnológicas en el sector empresarial, con un amplio abanico de servicios que cubren desde telefonía IP o seguridad, hasta alojamiento web y el desarrollo de aplicaciones web de gestión y desarrollo de software avanzado.

El proyecto se desarrolla en la Comunidad Autónoma de Galicia y tiene una duración de 34 meses. En la primera anualidad del proyecto se han alcanzado los siguientes Hitos, enmarcados dentro de la actividad I: ?Investigación en tecnologías y requerimientos y diseño preliminar del sistema BIGs?:

- H.I.1: Obtención de los factores críticos que influirán en el diseño del sistema

- H.I.2: Definición de las tecnologías y sistemas a tener en cuenta en diseños posteriores

- H.I.3: Análisis de la Normativa condicionante del sistema

- H.I.4: Especificaciones funcionales de los subsistemas así como del sistema integrado

- H.1.5: Diseño preliminar que guiará diseños posteriores en profundidad

Dado el salto tecnológico planteado en el proyecto, así como la alta capacidad y experiencia del consorcio, el proyecto BIGS ha sido seleccionado dentro del programa CONECTA PEME 2016 y está siendo apoyado por la AGENCIA GALLEGA DE INNOVACIÓN, Consejería de Economía e Industria de la Xunta de Galicia, y el Fondo Europeo de Desarrollo Regional FEDER.