LIFE HYDROGAS– Recuperación de gases residuales de la industria del reciclaje de aluminio secundario

El proyecto LIFE HYDROGAS tiene como objetivo aprovechar energéticamente una alícuota de 750 Nm3/h de una corriente de gases residuales producida en el proceso de reciclaje y valorización de escorias salinas de aluminio y SPL. El aprovechamiento se hará mediante la recuperación de sus compuestos principales, obteniendo dos corrientes de alta pureza de hidrógeno y metano.
El aprovechamiento no es directo debido a la propiedades físicas y químicas del gas. La solución que se propone pasa por estabilizar el flujo de gases residuales, limpiarlo y separar sus compuestos en dos corrientes, de hidrógeno y metano, con el fin de utilizarlos como alternativa al gas natural en una caldera de vapor, que abastece al propio proceso de reciclaje donde se produce.
Las fluctuaciones de caudal y presión que presenta la corriente de gases derivadas del proceso productivo, se estabilizarán por medio de la implementación de tecnologías de amortiguación, permitiendo que la instalación Hydrogas sea alimentada con un flujo continuo.
La recuperación del hidrogeno y metano con pureza suficiente para ser aprovechado está supeditada a retirar compuestos presentes en la corriente. Siloxanos, ácido sulfhídrico, hidrocarburos de cadena corta serán retirados mediante un conjunto de etapas exhaustivas de limpieza del gas. El tercer componente en abundancia en esta corriente residual es el amoniaco, el cuál ha de ser retirado de la corriente por ser altamente nocivo. Durante el proyecto se plantea la recuperación de este compuesto en forma de derivados amoniacales, con objeto de ponerlo en el mercado para su uso como fertilizante. Finalmente, la separación de los componentes principales con alta pureza (H2>99.0% y CH4 > 81.3%) se llevará a cabo empleando una tecnología innovadora de membranas poliméricas, las cuales se basan en la difusión de gases como principio para llevar a cabo dicha separación, debido a las diferentes velocidades de flujo a través de las membranas de hidrógeno y metano.
El aprovechamiento energético se lleva a cabo mediante la combustión de las corrientes de hidrógeno y metano en una caldera para producir vapor, el cuál será consumido por el propio proceso de valorización de escorias salinas.
El proyecto LIFE HYDROGAS persigue la descarbonización parcial del proceso de reciclaje y valorización de las escorias salinas de la industria del aluminio, reduciendo la dependencia de combustibles fósiles, así como las emisiones de CO2 y el impacto ambiental.
La instalación y operación exitosa del proyecto de una planta de tratamiento y valorización de 750 Nm3/h de gases residuales para fines energéticos reducirá la huella ambiental del proceso de reciclaje de escoria salina en un 36 %, disminuyendo el consumo de energía en 17,9 GWh/año y la evitando la emisión de 3.619 toneladas de CO2eq/año. Una vez finalizado el proyecto, existe la posibilidad de ampliar la instalación para tratar íntegramente la corriente de gases residuales, descarbonizando totalmente el proceso y generando además un excedente de energía que podría ser aprovechado por industrias cercanas.
El proyecto LIFE HYDROGAS tiene un potencial significativo de replicación, lo que contribuiría a producir aluminio reciclado de bajas emisiones y promover el establecimiento de una economía circular en Europa.

El proyecto LIFE HYDROGAS tiene como objetivo principal instalar y operar con éxito una planta demostrativa de tratamiento y valorización de una corriente residual de gas generada en el proceso de tratamiento de escorias salinas en las instalaciones de Befesa Aluminio en Valladolid. El hidrógeno y metano extraídos serán utilizados como combustibles en una caldera para la generación de vapor que alimentará el proceso industrial, logrando una reducción del 19% en la huella ambiental.
Los objetivos específicos incluyen:
• Instalar y operar una planta capaz de tratar 750 Nm³/h de gas residual.
• Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero mediante la sustitución del gas natural por hidrógeno y metano recuperados.
• Replicar los resultados de la planta LIFE HYDROGAS en otras instalaciones de tratamiento de escorias salinas de Befesa, consiguiente un escalado a nivel global.

Se diseñará un proceso a partir de la caracterización de la corriente Hydrogas, empleando las mejores tecnologías disponibles en el mercado para tratar una corriente de gases única que no ha sido tratada hasta la fecha. Entre ellas podemos señalar:
• Preparación: Almacenamiento en gasómetro para amortiguar las fluctuaciones de caudal y enfriamiento empleando intercambiadores de calor.
• Limpieza: Eliminación de amoniaco en una torre de lavado de gases y de impurezas como siloxanos y ácido sulfhídrico mediante filtros de carbón activo.
• Separación: Compresión de la corriente para ajustarla a las membranas poliméricas que separarán hidrógeno y metano.
• Valorización energética: Combustión del hidrógeno y metano en una caldera industrial con un quemador mixto de H2-CH4 para generar vapor.
Una vez definido el proceso, se iniciarán las tareas de construcción, para poner en funcionamiento una planta que procese 750 Nm3/h de gas residual para su aprovechamiento energético.

El proyecto LIFE Hydrogas demostrará que el aprovechamiento energético de una corriente residual de gas permite sustituir el gas natural como combustible. Un escalado futuro permitiría generar excedentes de energía para abastecer a empresas cercanas. Los resultados esperados son:
• Reducción de 3.612 toneladas de CO2 equivalente al año.
• Recuperación de 17.917 MWh de energía anual a partir de la corriente residual.
• Generación de 3.512.762 Nm³ anuales de hidrógeno de alta pureza.
El impacto ambiental se logrará mediante la recuperación de hidrógeno, metano y derivados de amoniaco, junto con el ahorro de energía al usar H2 y CH4 como combustibles, reduciendo el consumo de gas natural y las emisiones de CO2. Además, se demostrará la viabilidad técnica de nuevas tecnologías de limpieza y separación de gases en una corriente que no ha sido procesada anteriormente.