Sistema de aprovechamiento fotovoltaico y reducción de emisiones de la superficie de las balsas de purines en granjas porcinas

Descripción

El proyecto tiene como finalidad la búsqueda de soluciones innovadoras y rentables que permitan al sector porcino español afrontar la nueva legislación sobre almacenamiento, gestión y tratamiento de purines, en concreto, en las explotaciones porcinas.

El objetivo general del proyecto es el desarrollo de una solución innovadora para el cubrimiento de balsas de purines que permita reducir la emisión de gases perjudiciales, como el amoniaco y el metano, aprovechando la superficie de las mismas para la producción de energía eléctrica proveniente de fuentes renovables. Mediante esta solución se busca facilitar al conjunto de las granjas del sector porcino español y a los centros gestores la adaptación y el cumplimiento de los parámetros relativos a las emisiones marcados por las recientes normativas nacionales y europeas. Además, el aprovechamiento de unas superficies, que de otra forma serían improductivas, para implantar el sistema de producción eléctrica mediante elementos flotantes que incorporen placas fotovoltaicas, busca rentabilizar la solución de cubrimiento. De esta manera, se evita tener que destinar para ello superficies adicionales de terreno.

El aspecto innovador del proyecto reside en la combinación de técnicas, que actualmente se están empleando en otras aplicaciones, para dar lugar a la solución de un problema existente, que consiste en un nuevo producto específico para ello. Esto se llevará a cabo a través de un detallado estudio de la situación de partida, un diseño y desarrollo de producto y un testeado del mismo en dos prototipos demostrativos.

Por otra parte, FOTOPUR da especial importancia a la comunicación del proyecto y la transferencia de resultados, con visión de llegar al conjunto del sector porcino español.

logo-fotopur
Referencia: REGAGE23e00065176477

Duración: 01/2024 – 04/2027

Programa: Ayudas para la ejecución de proyectos de innovación de interés general por grupos operativos de la Asociación Europea para la Innovación en materia de productividad y sostenibilidad agrícolas (AEI-Agri), convocatoria 2023

Órgano de financiación: Programa Nacional de Desarrollo Rural 2014-2020, financiado por la Unión Europea – NextGenerationEU

Presupuesto total: 552.409,73€

Cofinanciación UE: 532.067,54€ (98%)

Completado: 71%

Miembros del consorcio

Actualizaciones del proyecto

Se ha instalado el segundo prototipo demostrativo en una granja de cebo de 6.000 plazas en el término municipal de Tauste, en Zaragoza. La granja está desconectada de la red eléctrica, y antes de la instalación se alimentaba gracias a un generador diésel y a una pequeña instalación fotovoltaica para el sistema de ventanas y comederos.

La balsa de purines donde se aloja el prototipo tiene una superficie de unos 1.100 m2. Para su cubrimiento se ha empleado un sistema de muelle flotante modular formado por elementos cúbicos de plástico, que se unen entre sí formando una plataforma. El sistema escogido es BulDock Modular Floating Pontoon Docks, de manufactura europea, no ideado inicialmente para fotovoltaica flotante. Se ha adaptado para incluir la estructura metálica de soporte de los paneles fotovoltaicos, diseñada específicamente para esta aplicación, mediante perfiles de aluminio anodizado.

El sistema fotovoltaico cuenta con un total de 16 paneles y una potencia pico de 9,44 kWp, orientados hacia el sureste, siguiendo la dirección longitudinal de la balsa, y con una inclinación de 15º.

El sistema se ha montado siguiendo un procedimiento diseñado por Intergia: primero se ha montado íntegramente la plataforma flotante sobre un espacio de terreno adyacente a la balsa, sobre el que previamente se han colocado cantos rodados, para facilitar el deslizamiento; a continuación, se ha botado la plataforma a la balsa con ayuda de una máquina agrícola con brazo telescópico. Una vez flotando, se ha montado sobre la plataforma la estructura metálica y los paneles fotovoltaicos; se han hecho las conexiones y se ha montado la pasarela de evacuación del cableado hacia la sala donde se ubica el inversor, con cable enterrado en zanja, a unos 90 metros de distancia.

En total, la plataforma flotante tiene una dimensión de 11,5 x 9,5 m y cuenta con un pasillo de evacuación del cable solar y barandillas perimetrales de seguridad. La plataforma se coloca en una zona de la balsa de manera que no se vea afectada por los cambios de llenado de la balsa. Está sujeta por cuatro puntos de anclaje en las orillas de la balsa. Cuando se requiere acceder a la plataforma (para tareas de mantenimiento, etc.), basta con tirar de las cuerdas para acercar la plataforma a una rampa de acceso de la que dispone la balsa.

Con la plataforma flotante se consigue cubrir de manera efectiva en torno al 10% de la balsa. La producción fotovoltaica esperada es de 15,2 MWh/año, lo que supondría un ahorro de hasta el 53% de la demanda eléctrica de la granja, evitando el uso de generador diésel.

Conoce más sobre el prototipo en este artículo.

blog-plataforma-tauste

tauste-evacuacion-cables

tauste-pasillo

tauste-estructura-paneles

tauste-montaje

tauste-estructura

tauste-inversores

Se ha instalado el primer prototipo demostrativo en una granja de 1.400 madres en el término municipal de Calzada de Tera, en Zamora. La granja ya contaba con un sistema fotovoltaico y conexión a la red eléctrica para cubrir su consumo energético. El nuevo sistema fotovoltaico que forma parte del prototipo se integra con el existente, aumentando la potencia total y el porcentaje de autoconsumo de la granja.

La balsa de purines donde se aloja el prototipo tiene una superficie de unos 880 m2. Para su cubrimiento se ha empleado el sistema fotovoltaico flotante comercial Lamaru, de la empresa española Landatu Solar, que ya se emplea habitualmente en balsas de agua, adaptado para su aplicación en balsas de purines para asegurar la máxima superficie de cubrimiento posible. Para evitar la corrosión en ambientes amoniacales, se han sustituido todos los elementos de acero por componentes de aluminio y acero inoxidable.

El sistema fotovoltaico cuenta con un total de 56 paneles y una potencia pico de 33,04 kWp, orientados hacia el suroeste, siguiendo la dirección longitudinal de la balsa, y con una inclinación de 15º.

El sistema se ha montado siguiendo la misma metodología que se emplea en las instalaciones convencionales de fotovoltaica flotante en cuerpos de agua: se ha ido montando fila por fila de los flotadores y los paneles en la orilla de la balsa, y se ha ido empujando poco a poco para botarlo en la balsa de purín. Antes de lanzar cada fila de paneles, se han hecho las conexiones eléctricas entre los paneles fotovoltaicos. Para reducir el rozamiento entre los flotadores y la orilla y el talud se ha empleado una lámina de plástico, que ha ayudado al conjunto a deslizarse. Una vez en la balsa, se ha conducido la salida de los cables de continua por la pasarela de acceso hacia la sala de inversor, a unos 80 metros de distancia. Estos cables se han enterrado en zanja.

En total, la plataforma flotante tiene una dimensión de 13,5 x 25 m y cuenta con pasarela de acceso formada por los mismos elementos flotantes. Para aumentar la seguridad, tanto el perímetro de la plataforma como la pasarela incorporan barandillas de acero inoxidable. El conjunto se ha diseñado para adaptarse a los cambios de llenado de la balsa, subiendo o bajando según el nivel de purín: la plataforma no choca con el talud, la pasarela se dobla gracias al grado de flexibilidad entre los flotadores, y los amarres se tensan o destensan.

Para completar el sistema y estudiar la compatibilidad, se emplearán elementos hexagonales de plástico con lastre para rellenar los huecos libres entre flotadores y para el resto de la superficie libre de la balsa que queda sin cubrir.

Con la plataforma flotante se consigue cubrir de manera efectiva en torno al 20% de la balsa, lo que, sumado al cubrimiento proporcionado por los elementos hexagonales, conseguirá cubrir más del 90% de la superficie, evitando de esta forma las emisiones de amoniaco en hasta un 90%. La producción fotovoltaica esperada es de 50,04 MWh/año, lo que supondría un ahorro de hasta el 22% de la factura eléctrica de la granja.

Conoce más sobre el prototipo en este artículo.

zamora-montaje

zamora-acceso

zamora-vista-primera-persona

zamora-vista-trasera-amarre

blog-plataforma

zamora-electronica

Comienzan las mediciones de metano (CH4) en balsa de purines. Para ello se emplea un sensor especializado, que se ha configurado para el efecto. Para realizar las mediciones, el sensor se ha montado dentro de un flotador de plástico con «bañera» para crear una cámara estática sellada, permitiendo la acumulación del gas hasta alcanzar una concentración estable. Para garantizar la flotación y estabilidad del conjunto sobre la superficie del purín, se recubrió el flotador con espuma de poliuretano, material que presenta una elevada flotabilidad.

Las primeras mediciones, obtenidas durante varias horas, indican una baja concentración de metano emitido por el purín porcino. Las mediciones continuarán durante todo un año, lo que permitirá analizar la posible estacionalidad en la generación de este gas.

sensor-metano

mediciones-metano

FOTOPUR ha estado presente en la XXXIX Edición de la feria FEMOGA en Sariñena (Huesca), realizando una presentación del proyecto ante el público. 

El miembro del grupo operativo Cobadu aprovechó su jornada de formación e información para mostrarles a los asistentes, ganaderos de ganado porcino asociadas a la cooperativa, los avances del proyecto FOTOPUR.

jornada-cobadu-2

jornada-cobadu-1

El grupo operativo presentó el proyecto y las acciones desarrolladas hasta la fecha en las VIII Jornadas de Innovación del sector porcino, organizada por la A.D.S. Porcino Nº1 de Tauste, celebradas en su sede en esta localidad. Estas jornadas actúan como punto de encuentro y transmisión de conocimientos entre los diferentes agentes implicados del sector y los profesionales de la ganadería porcina. Más de 40 profesionales del sector del porcino se dieron cita en estas Jornadas informativas. El título de este año ha sido: «Un futuro más seguro por descubrir».

viii-jornadas-tauste-go

viii-jornadas-tauste

Los miembros del Grupo Operativo se han juntado en la sede de Cobadu en Zamora para celebrar una reunión de coordinación y visitar las instalaciones de la cooperativa. Adicionalmente, se ha efectuado la primera visita a una de las granjas porcinas que van a formar parte del proyecto, alojando un prototipo demostrativo en la balsa de purines.

visita-cobadu

visita-granja-zamora

logo-ue-gob-pndr

Autoridad de gestión encargada de la aplicación de la ayuda FEADER: Dirección General de Desarrollo Rural, Innovación y Formación Agroalimentaria (DGDRIFA)

Organismo responsable del contenido: Grupo Operativo FOTOPUR