WO2011029981A2 - Procedimiento de cultivo energético para la obtención de biomasa y subproductos de la misma - Google Patents

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    • C10L5/44Solid fuels essentially based on materials of non-mineral origin on vegetable substances
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    • Y02E50/30Fuel from waste, e.g. synthetic alcohol or diesel

Definitions

  • the present invention relates to an energy cultivation process for obtaining plant biomass and by-products derived therefrom from species of the Nicotiana family, to decide which species according to the type of sites, and in particular the use of the Nicotiana tabacum species.
  • the object of the invention is to obtain a renewable energy source based on the cultivation and processing of species of the Nicotiana family, and in particular of the Nicotiana tabacum species, and thus obtain:
  • [4] b) also obtain by-products of economic interest - extractable organic and inorganic substances, bio-oil and cake - usable, in the first case as the basis for other industrial processes, in the second as biodiesel fuel (or alternatively its use for generation of electrical and thermal energy); and in the case of the cake that can be used both for energy revaluation or preferably as a feed supplement for livestock feed.
  • biomass that of agricultural or forestry origin: agricultural residues (straw, pomace), pruning of fruit trees, forest residues, remains of the wood industries (chips and sawdust) and crops energy (thistle, sunflower, paulonia), among other matters.
  • plant biomass can be used for various applications, such as the generation of heat, cold, electricity or transport, so that for ease of use it is transformed into solid biofuel: pellets, briquettes or chips ; liquid: biodiesel or bioethanol; or gas: biogas.
  • solid biofuel pellets, briquettes or chips
  • liquid biodiesel or bioethanol
  • gas biogas.
  • the plant biomass can be regarded as a form of stored solar energy because plants use this energy to capture C0 2 and water through photosynthesis.
  • plant biomass is a non-fossil fuel, neutral since the viewpoint of carbon cycle, the C0 2 emissions produced, coming from a retired atmosphere in the same life cycle carbon is not altered the balance of the concentration of atmospheric carbon, and therefore not the greenhouse is increased, contributing to reduce use C0 2 emissions to the atmosphere are replacing a fuel. That is to say, that the vegetal biomass is renewable because its consumption is framed within a renewable cycle, and the emission of C0 2 with its combustion is only the return to the atmosphere of C0 2 taken by the plant during its growth, so that in an annual cycle the balance of emissions of C0 2 is neutral.
  • the methods of converting biomass into energy can be thermochemical methods such as combustion and pyrolysis or biological methods such as alcoholic fermentation and methane fermentation.
  • thermochemical methods such as combustion and pyrolysis
  • biological methods such as alcoholic fermentation and methane fermentation.
  • CN2354089 proposes an installation for drying by means of a small exchanger with high efficiency tubes, a fan and a rack for drying grains, clothes or chemical substances, leaves in general, and in particular tobacco leaves .
  • Document CA2484469 (Al) refers to a plant-based composition comprising the extract of the Moringa Oleifera, Piper Nigrum and Nicotiana Tabacum plants to treat or relieve vascular headaches, neurological conditions and neurodegenerative diseases.
  • the patent includes a method for preparing and using this composition.
  • EP1112745 (Al) refers to a homeopathic composition for local application in the treatment of psoriasis comprising 33% to 40% ginger, 2% to 3% black pepper and 6% to 7% of Garlic, with 4% to 6% of tobacco leaves, the rest is the excipient.
  • US2006236433 proposes the use of Nicotiana plants optimized for the production of biological substances. These can be enzymes, or industrial or research proteins, as well as pharmaceutical or therapeutic proteins such as vaccines, antigens, enzymes, antibodies, etc., which can be isolated and purified and administered to a patient.
  • the present invention aims to achieve a comprehensive process that combines improvements in a series of crops to obtain an accelerated production of plant biomass and greater energy efficiency, as well as raw material for obtaining valuable organic and inorganic substances, oils and food supplements for livestock feed.
  • thermopressing of the seed in two main stages by means of a thermopressing process, so that in a first stage the seed is heated at approximately 80-100 ° C, to be subsequently pressed in a second stage.
  • a product that is an oil and another that is a cake;
  • the oil can be used to obtain different valuable products by extraction, alternatively as biodiesel for generating electricity and / or thermal energy; and the cake is useful for generating electricity in the same way as separated biomass, or as a food supplement for livestock feed.
  • the process of the Invention of biomass treatment is carried out in an installation comprising:
  • a vibrating table in which a biomass separating screen with respect to the seed is provided, also including
  • [50] -It is a procedure with a large dose of technological innovation, biotechnology, agricultural experiment, energy industry, etc.
  • Figure 1 shows a schematic side view of the facility for the treatment of biomass, after its dehydration phase.
  • Figure 2 shows a schematic side view of the facility for processing the seed separated from the separated biomass.
  • a) biomass processing module in which after the previous dehydration of the harvested biomass, whereby its initial humidity is reduced by 15-20%, crushing is carried out, separation in vibrating table provided with a separating sieve of the crushed biomass of the seed, and evacuation of separated biomass and separated seed through facilities arranged for this purpose.
  • FIG. 1 shows the module for the processing of plant biomass, after its previous dehydration phase, which comprises a feed hopper 1, whose lower trunk-conical part 2 includes anti-dome rollers 3, a through which said biomass passes, reaching an area in which a crusher 4 is disposed that performs the crushing of said biomass, this falling by gravity on a conveyor belt 5 which feeds the crushed biomass to a vibrating table 6 in the that a sieve 7 separating the biomass from the seed is provided, so that said separated biomass, through an appropriate funnel or pipeline 8, is collected in a bigbag container 9, or possibly a conveyor belt, for its subsequent use, while the separated seed, through a pneumatic feeder 10, is sent to an installation, shown in Figure 2, in which the processing of that seed takes place mile, with a press feeder 11.
  • FIG. 2 The module for pressing the seed and separating the products is presented in Figure 2, in which, under said press feeder 11, a press body 12 has been arranged, which after its previous heating to 80 -100 ° C accesses the separated seed through an inlet 16, so that in the pressing of said seed, on the one hand, a by-product that is bio-oil is obtained, as well as a second by-product that is a cake.
  • a storage silo 14 After obtaining the bio-oil by pressing the seed, through a feeding system 13, it reaches a storage silo 14; in turn, the cake through an extractor 15 is sent to its corresponding storage device.

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Abstract

El procedimiento integral auna un modo innovador de cultivo acelerado y un procesado posterior de biomasa vegetal. Se describen la siembra en invernaderos, transportación y plantación de las plántulas; o alternativamente, el labrado y adición de semillas, pildoras y una composición química a la tierra, su tratamiento con herbicidas, aplicación y posterior retiro de mantas térmicas, aplicación de un régimen hídrico. Se continua el cosechado dos o tres veces al año, durante tres años, y posterior barbecho un año; el procesado posterior comprende la deshidratación, machacado, triturado y tamizado de la biomasa cosechada, y su separación de la semilla. El prensado de la semilla proporciona un bioaceite y una torta sólida. La biomasa, bioaceite y la torta constituyen una fuente de energía. Alternativamente, el bioaceite se puede destinar a biodiesel o a la extracción de sustancias orgánicas e inorgánicas valiosas, y la torta a suplemento alimentario para piensos de ganado.

Description

Descripción
Título de la invención: PROCEDIMIENTO DE CULTIVO ENERGÉTICO PARA LA OBTENCIÓN DE BIOMASA Y SUBPRODUCTOS DE LA MISMA
OBJETO DE LA INVENCIÓN
[1] La presente invención se refiere a un procedimiento de cultivo energético para la obtención de biomasa vegetal y subproductos derivados de la misma partiendo de especies de la familia Nicotiana , a decidir cuál especie según el tipo de emplazamientos , y en particular del uso de la especie Nicotiana tabacum .
[2] El objeto de la invención es conseguir una fuente de energía renovable en base al cultivo y procesado de especies de la familia Nicotiana, y en particular de la especie Nicotiana tabacum , y obtener así:
[3] a)biomasa vegetal utilizable como fuente de energía para su uso en la generación de calor, frío, y electricidad o para transporte, y
[4] b)obtener igualmente subproductos de interés económico - sustancias orgánicas e inorgánicas extraíbles, bioaceite y torta - utilizables, en el primer caso como base para otros procesos industriales, en el segundo como carburante tipo biodiesel (o alternativamente su uso para la generación de energía eléctrica y térmica); y en el caso de la torta utilizable tanto para la revalorización energética o preferentemente como suplemento alimentario de piensos para el ganado.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN
[5] Cada día se hace más necesaria la búsqueda de fuentes de energía, alternativas y renovables, y en tal sentido puede citarse la bioenergía que define los sistemas de generación de energía a partir de biomasa, es decir, de la materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía.
[6] En cuanto a fines energéticos, la biomasa más adecuada es la de origen agrícola o forestal: residuos agrícolas (paja, orujo), podas de frutales, residuos forestales, restos de las industrias de la madera (astillas y serrín) y cultivos energéticos (cardo, girasol, paulonia), entre otras materias.
[7] Sabido es que la biomasa vegetal se puede utilizar para diversas aplicaciones, como es la generación de calor, de frío, de electricidad o para transporte, de manera que para facilitar su uso se transforma en biocombustible sólido: pellets, briquetas o astillas; liquido: biodiesel o bioetanol; o gaseoso: biogás. En muchos casos la biomasa vegetal puede considerarse como una forma de energía solar almacenada ya que las plantas utilizan esta energía para capturar C02 y agua a través de la fotosíntesis.
[8] Procede mencionar que la biomasa vegetal es un combustible no fósil, neutro desde el punto de vista del ciclo del carbono, las emisiones de C02 que se producen, al proceder de un carbono retirado de la atmósfera en el mismo ciclo biológico, no se ve alterado el equilibrio de la concentración de carbono atmosférico, y por lo tanto no se incrementa el efecto invernadero, contribuyendo su uso a reducir las emisiones de C02 a la atmósfera siempre que sustituya a un combustible. Es decir, que la biomasa vegetal es renovable porque su consumo se enmarca dentro de un ciclo renovable, y la emisión de C02 con su combustión no es sino la devolución a la atmósfera de C02 tomado por la planta durante su crecimiento, por lo que en un ciclo anual el balance de emisiones de C02 es neutro .
[9] Existen muchas fuentes de energía clasificables bajo el concepto de biomasa vegetal y diversas técnicas para su conversión en energía limpia , aunque la única biomasa vegetal explotada actualmente para fines energéticos es la de losbosques. El recurso sistemático de biomasa de los bosques para cubrir la demanda energética sólo puede constituir una opción razonable en países donde la densidad territorial de dicha demanda sea baja.
[10] Los métodos de conversión de la biomasa en energía pueden ser métodos termo- químicos como es la combustión y la pirólisis o métodos biológicos como es la fermentación alcohólica y la fermentación metánica. Teniendo en cuenta que la energía derivada de la biomasa vegetal es renovable indefinidamente y fácil de almacenar , es indudable que la utilización de la biomasa vegetal como medio energético es factible y aconsejable, aunque se opera con grandes volúmenes combustibles que hacen que su- transporte sea complicado, lo que hace que su utilización sea local y sobre todo rural.
[11] Teniendo en cuenta que las tecnologías de aprovechamiento de biomasa vegetal se pueden clasificar en tres grupos:
[12] combustión (en parrilla o en lecho fluido), pirólisis o gasificación, como barreras para el aprovechamiento de la biomasa vegetal surge la disponibilidad de suministro de la biomasa con una garantía difícil de conseguir, dependiendo entre otros muchos factores de la climatología y de la dispersión de la propiedad, sin olvidarse otros usos y mercados que pueden tener competencias para su consumo.
[13] También hay que tener en cuenta que la complejidad de las instalaciones de biomasa vegetal es una barrera considerable, debido a la poca experiencia, la heterogeneidad de los combustibles y la tecnología en desarrollo, todo lo cual hace que el precio actual de la energía eléctrica generada con biomasa sea insuficiente para garantizar la rentabilidad de las instalaciones, y es por lo que el desarrollo para usos energéticos no se ha generalizado, a pesar del alto potencial de la biomasa vegetal.
[14] Unos cultivos perspectivos para la obtención de biomasa vegetal son las especies de la familia Nicotiana. Existen no pocas referencias para un aprovechamiento variado de estas plantas. Aunque abundan las dedicadas a la modificación genética con vistas a distintos fines, son pocas las dedicadas a su aprovechamiento directo, con pocas modificaciones. Dentro de los documentos del estado de la técnica se encuentran algunas referencias respecto al secado de biomasa de Nicotiana tabacum: El documento
CN2354089 (Y) propone una instalación para el secado por medio de un pequeño intercambiador con tubos de alta eficiencia, un ventilador y un bastidor para el secado de granos, ropas o sustancias químicas, hojas en general, y en particular de las hojas de tabaco.
[15] Se encuentran distintas referencias a la obtención de sustancias orgánicas valiosas a partir de especies de la familia Nicotiana, y en particular de las Nicotiana tabacum y Glauca. El documento BG1134 (Ul) describe mezclas de insecticidas que constan de un virus entomopatógeno y un extracto total de la Nicotiana tabacum, L y/o Veratrum álbum L ., en cantidad de 0.5 a 0.65%, ó 0.8 a 1.0 % peso respectivamente, disueltas en una mezcla de aceite de soja, Tween 80 y agua.
[16] El documento CA2484469 (Al) se refiere a una composición a base de plantas que comprende el extracto de las plantas Moringa Oleífera, Piper Nigrum y Nicotiana Tabacum para tratar o aliviar los dolores de cabeza vasculares, estados neurológicos y enfermedades neurodegenerativas . La patente incluye un método para preparar y usar esta composición.
[17] El documento EP1112745 (Al) refiere una composición homeopática para aplicación local en el tratamiento de la psoriasis que comprende en peso de 33% a 40% de jengibre, 2% a 3% de pimienta negra y 6% a 7% de ajo, con un 4% a 6% de hojas de tabaco, el resto es el excipiente.
[18] El documento US2006236433 (Al) propone el uso de plantas Nicotiana optimizadas para la producción de sustancias biológicas. Estas pueden ser enzimas, o proteínas industriales o de investigación, así como proteínas farmacéuticas o terapéuticas tales como vacunas, antígenos, enzimas, anticuerpos, etc., que pueden ser aislados y purificados y administrados a un paciente.
[19] Sin embargo, el análisis de la técnica anterior pone de relieve la falta de un procedimiento integral que aune unas especies y su modo de cultivo para una producción acelerada de biomasa vegetal con un método de utilización de esta biomasa. Específicamente, de un método que revalorice la producción de una biomasa adecuada para la sustitución de combustibles fósiles en la generación de energía térmica o eléctrica, conjuntamente con la obtención de sustancias orgánicas e inorgánicas valiosas, de aceites y otros subproductos como suplementos alimentarios para los piensos de ganado.
[20] Teniendo en cuenta que existen cultivos energéticos utilizados en la producción de biomasa vegetal, la presente invención pretende lograr un procedimiento integral que aune mejoras en una serie de cultivos para obtener una producción acelerada de biomasa vegetal y una eficiencia energética mayor, además de materia prima para la obtención de sustancias orgánicas e inorgánicas valiosas, aceites y de suplementos alimentarios para piensos de ganado.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
[21] Aunque el procedimiento objeto de la invención es mostrado en el empleo de la Nicotiana tabacum, otros cultivos apropiados corresponden a los miembros de la familia Nico tiana con propiedades semAunque ej antes a la Nicotiana tabacum,por ejemplo, es apropiada la utilización de la especie Nicotiana glauca como cultivo generador de biomasa y remediador de suelos.
[22] El procedimiento de la invención consta de las siguientes fases operativas:
[23]
[24] INICIO
[25] A) - Siembra en invernadero de especies de la familia Nicotiana, en particular, la Nicotiana tabacum o glauca, en donde las semillas germinan y son cultivadas en semilleros específicos y en unas condiciones controladas para que crezcan las plántulas.
[26] -Transporte de las plántulas una vez adquieren el tamaño y robustez adecuados y sean aptas para ser plantadas en el campo.
[27] - Plantación de las plántulas en el campo una vez cada tres años, ya que la planta rebrota por el misma, dejándose el cuarto año que descanse la tierra en barbecho.
[28] Al) - Modo alternativo a la siembra en invernadero por siembra directa en tierra que consta del as siguientes fases operativas :
[29] Labrado de las tierras
[30] Adición de pildoras y semillas con tres unidades por pildora para limitar el riesgo de perdidas, y añadiendo una composición química con aditivos
[31] Tratamiento con herbicidas del campo
[32] Empleo de mantas térmicas en función del tipo de tierra y climatología, por láminas de 10 cm. de ancho, o calles completas de hasta 12 metros de ancho
[33] Retiro de las mantas térmicas una vez crecidas las plantas hasta al menos 10 cm, y realización de un riego en caso necesario; aplicación del régimen hídrico necesario.
[34]
[35] MANEJO DEL CULTIVO
[36] B) - Cosechado dos o tres veces al año de las plantas, dependiendo la frecuencia de corte de la climatología propia de cada zona. Realización del cosechado mediante corte o segado completo de la plantación, a una altura entre 2 y 3cm. respecto del suelo, obteniéndose así la biomasa mixta verde con un 80% aproximadamente de humedad, y que comprende semilla y biomasa de interés propiamente dicha, estando ésta a su vez formada por las hojas y el tallo de la planta. - Deshidratación. artificial o natural, en función de la ubicación, estación, clima, etc., de la biomasa mixta para conseguir su secado entre un 15 y un 25%.
- Refinado de la biomasa mixta, comprendiendo dicho refinado: a) un proceso de triturado final, así como, b)separación de las semillas respecto de la biomasa verde , obteniéndose por una parte biomasa verde separada y por otra parte semilla separada.
-Transportación: Tras el triturado, separación, y almacenado de la biomasa y de la semilla separadas, se procede a la transportación de dichas materias hasta su destino, pudiéndose utilizar la biomasa separada como producto determinado para su uso como fuente de energía eléctrica y/o térmica.
-Prensado de la semilla: en dos etapas principales por medio de un proceso de termo- prensado, de manera que en una primera etapa la semilla es calentada aproximadamente a 80-100°C, para posteriormente ser prensada en una segunda etapa. En el prensado de la semilla se obtiene un producto que es un aceite y otro que es una torta; el aceite se puede utilizar en la obtención por extracción de diferentes productos valiosos, alternativamente como biodiesel para generación de energía eléctrica y/o térmica; y la torta es útil para generación de energía eléctrica de la misma manera que la biomasa separada, o como un suplemento alimentario para piensos de ganado.
El proceso de la Invención de tratamiento de la biomasa se efectúa en una instalación que comprende:
1. una tolva de alimentación;
2. un triturador bajo dicha tolva;
3. una cinta de alimentación de una biomasa triturada:
4. una mesa vibrante en la que se ha previsto un tamiz separador de la biomasa respecto a la semilla, incluyendo también
5. un llenador de bigbag de recogida de la biomasa y
6. un contenedor para recogida de la semilla separada, siendo ésta alimentada
7. a una instalación de prensado en la que tiene lugar la obtención del bioaceite y de la torta, provisto de un extractor para la extracción por separado de ambos subproductos, para almacenamiento en un silo del bioaceite.
Desde el punto de vista de la agricultura y ganadería, el procedimiento de la invención presenta las siguientes ventajas agrícolas:
-Apoyo al sector agrícola
- Aprovechamiento de las áreas de cultivo por sustitución de cultivos no rentables, o cultivos que excedan del cupo aprobado por la Unión Europea, o zonas no cultivadas, creando nuevas unidades de cultivo.
-Generación de un alimento ecológico para el sector ganadero.
-Posibilidad de obtención de sustancias orgánicas e inorgánicas valiosas. [49] -Recuperación de terrenos y descontaminación (Fitorremediación) de suelos contaminados ya que las especies Nicotiana tabacum y Nicotiana glauca tienen una determinada absorción de metales contaminantes en los suelos, recuperando terrenos que no son aptos para cultivar normalmente, convirtiéndolos en fértiles y productivos .
[50] -Es un procedimiento con gran dosis de innovación tecnológica, biotecnología, experimental agraria, industria energética, etc.
[51] - Añade valor y estabilidad al sector agrícola y lo conecta con el sector industrial de la energía.
[52] -Generación de un rendimiento económico aceptable.
[53]
[54] Para el medioambiente, las ventajas son las siguientes:
[55] -Producción de energías renovables, en general biomasas, sustitutivas de combustibles fósiles.
[56] - Creación de una masa verde con plantaciones continúas.
[57] - Sumidero de C02 al crear un espacio verde que emite oxigeno a, y absorbe C02 de la atmósfera.
[58] - Sustitución de combustibles fósiles por biocombustibles como Biogás , combustibles sólidos, y prestación de servicios bioenergéticos, etc.
[59] -Creación de un procedimiento de producción energética a partir de una materia
prima totalmente renovable y sin efectos perjudiciales para el medioambiente.
[60]
[61] Es de resaltar que el procedimiento de la Invención permite descontaminar suelos degradados con metales pesados, por un lado, y por otro lado produce capacidades energéticas localizadas en sitios aislados con una cierta independencia de los suministros de las grandes compañías petroleras y eléctricas .
[62] Ahora pasaremos a describir el objeto de la Invención a partir de una realización preferente en calidad de ejemplo, pero sin tener carácter limitativo alguno, en la que la Invención resultará de mayor comprensión en base a las siguientes figuras acompañantes
DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
[63] La Figura 1 muestra una vista esquemática lateral de la instalación para el tratamiento de la biomasa, tras la fase de deshidratación de ésta.
[64] La Figura 2 muestra una vista esquemática lateral de la instalación para el procesado de la semilla separada de la biomasa separada.
[65]
[66]
REALIZACIÓN PREFERENTE [67] El proceso de obtención de biomasa y subproductos se realiza según las fases descritas en las Reivindicaciones de la presente Invención, las que caracterizan las fases de siembra, periodicidad del cosechado y el barbecho. Adicionalmente, dos fases industriales que constituyen partes integrales del procedimiento se realizan en las instalaciones que se describen a continuación:
[68] a) módulo de procesado de la biomasa. en el que luego de la deshidratación previa de la biomasa cosechada, por la que se disminuye su humedad inicial en un 15-20%, se realiza la trituración, separación en mesa vibrante provista de un tamiz separador de la biomasa triturada de la semilla, y evacuación de la biomasa separada y semilla separada a través de facilidades dispuestas a este fin.
[69] b) módulo de prensado en el que por el prensado de la semilla se realiza la separación del producto líquido, el aceite, y del residuo sólido, la torta.
[70] En la Figura 1 se presenta el módulo para el procesado de la biomasa vegetal, tras su fase de deshidratación previa, que comprende una tolva de alimentación 1, en cuya parte inferior tronco-cónica 2 se incluyen unos rodillos 3 antibóveda, a través de los cuales pasa dicha biomasa, alcanzando una zona en la que se ha dispuesto un triturador 4 que realiza la trituración de dicha biomasa, cayendo ésta por gravedad sobre una cinta transportadora 5 la que alimenta la biomasa triturada hasta una mesa vibrante 6 en la que se ha previsto un tamiz 7 separador de la biomasa respecto de la semilla, de manera tal que dicha biomasa separada, a través de un embudo o canalización apropiada 8, es recogida en un contenedor bigbag 9, o eventualmente una cinta transportadora, para su posterior utilización, mientras que la semilla separada, a través de un alimentador neumático 10, es enviada hacia una instalación, mostrada en la Figura 2, en la que tiene lugar el procesamiento de esa semilla, contando con un alimentador de prensa 11.
[71] El módulo de prensado de la semilla y separación de los productos se presenta en la Figura 2, en el que bajo dicho alimentador de prensa 11 se ha dispuesto un cuerpo de prensa 12 al que luego de su calentamiento previo a 80 -100°C accede la semilla separada a través de una entrada 16, de manera que en el prensado de dicha semilla, se obtienen, por una parte, un subproducto que es bioaceite, así como un segundo subproducto que es una torta. Luego de la obtención del bioaceite por prensado de la semilla, a través de un sistema de alimentación 13, alcanza un silo 14 de almacenamiento; a su vez la torta a través de un extractor 15, es enviada hacia su correspondiente dispositivo de almacenamiento.
[72] En un ciclo de producción típico de la biomasa vegetal según el procedimiento de la presente invención se realizaron las siguientes operaciones:
[73] Se recogieron 35 ton. de una biomasa vegetal cruda, por ha, la que sometida a un secado preliminar perdió un 20% de agua, disminuyendo su peso a 28 ton. de biomasa vegetal deshidratada, que pasaron al módulo para el procesado de la biomasa vegetal. Ésta pasó a la tolva de alimentación 1, a su parte inferior tronco-cónica 2 y sus rodillos
3 antibóveda. A través de los rodillos 3 la biomasa pasó y alcanzó la zona del triturador
4 en el que se realizó la trituración de la biomasa vegetal, cayendo ésta por gravedad sobre la cinta transportadora 5 la que alimentó la biomasa vegetal triturada a la mesa vibrante 6 y su tamiz 7, sobre el que se separaron la biomasa vegetal que cayó hacia abajo quedando la semilla propiamente dicha, de manera tal que dicha biomasa separada, a través de un embudo o canalización apropiada 8, se recogió en un contenedor bigbag 9, o eventualmente una cinta transportadora, dando un recobrado de 20 ton y un rendimiento de 71,4%, respecto a las 28 ton. de biomasa vegetal deshidratada entrada; la semilla separada con un peso de 8 ton y un rendimiento de un 28,6%, respecto a las 28 ton. de biomasa vegetal deshidratada entrada, se envió a través de un alimentador neumático 10 hacia la instalación de procesado de dicha semilla separada.
[74] Dichas 8 ton de dicha semilla separada se envió al módulo de prensado de la semilla y separación del producto de la Figura 2, en el que bajo el alimentador de prensa 11 se encuentra dispuesto el cuerpo de prensa 12 al que, luego del calentamiento previo a 80 -100°C de la semilla, ésta accedió a través de la entrada 16, de manera tal que en el prensado de dicha semilla separada se obtuvo, por una parte, un bioaceite en una cantidad de 2.56 ton para un rendimiento del 32%, y por otra parte, la torta en una cantidad de 5.1 ton para rendimiento del 63.8, dando la operación unas pérdidas adicionales de 0.34 ton para un valor de 4,25%, correspondiente fundamentalmente a la humedad. Luego de la obtención del bioaceite, a través de un sistema de alimentación 13, éste alcanzó un silo 14 de almacenamiento; a su vez la torta a través de un extractor 15, se envió hacia su correspondiente dispositivo de almacenamiento.
[75] El bioaceite en razón del fin previsto se enviará tanto a su utilización como
carburante, el biodiesel, o más rentable, a la extracción de sus componentes para usos homeopáticos o medicinales. Aunque la posterior utilización de la torta, igualmente puede ser como combustible, su aprovechamiento más racional es su empleo como suplemento alimentario de alimentación animal.
[76] Así, la presente invención ha elaborado un procedimiento integral que auna una
producción acelerada de biomasa vegetal por mejoras en el cultivo de especies de la familia Nicotiana para una eficiencia energética mayor, además de materia prima para la obtención de sustancias orgánicas e inorgánicas valiosas, aceites y de suplementos alimentarios para piensos de ganado.
[77] Una vez descrita suficientemente la invención, así como una realización preferente de la misma, como ejemplo y sin carácter limitativo, sólo debe añadirse que es posible realizar modificaciones en su constitución y materiales empleados sin apartarse del alcance de la misma, definido en las siguientes reivindicaciones.

Claims

Reivindicaciones
[ Reivindicación 1.- Procedimiento de cultivo energético para la obtención de
1] biomasa y subproductos de la misma, comprendiendo las siguientes fases operativas:
- Siembra de la especie Nicotiana tabacum en invernaderos, disponiendo las semillas en semilleros específicos en condiciones controladas para conseguir la germinación y crecimiento de las correspondientes plántulas,
- Transportación de las plántulas una vez que adquieran un tamaño y robustez aptos para su plantación en el campo.
- Plantación de las plántulas, crecimiento y rebrote del cultivo en el campo durante un periodo de tres años, dejando el terreno en barbecho durante un año, para volver a realizar la plantación durante otros tres años.
- Cosechado dos o tres veces al año, mediante segado completo de la plantación, efectuándose el corte aproximadamente a 2 o 3 cm. por encima del suelo, obteniendo como cosecha una biomasa mixta verde compuesta de biomasa vegetal propiamente dicha y de semilla , estando dicha biomasa vegetal formada por las hojas y el tallo de cada planta .
- Deshidratación de dicha biomasa mixta verde , a una temperatura comprendida entre 80°C y 90°C .
- Refinado de dicha biomasa mixta verde deshidratada , mediante machacado, triturado y tamizado de la misma, y su separación de la semilla, obteniéndose biomasa vegetal separada, y semilla separada.
-Envío seguidamente de la biomasa vegetal separada, y de la semilla separada, a sus almacenamientos respectivos.
- Destino de dicha biomasa vegetal separada y seca a su uso como fuente de energía eléctrica y/o térmica
- Calentamiento previo de dicha semilla separada auna temperatura comprendida entre 80°C y 100°C.
- Prensado de dichas emilla , separada y calentada, en un proceso de termoprensado, y obtención de un bioaceite y de una torta sólida de bagazo
- Destino del bioaceite a su uso como biodiesel, extracción de sustancias orgánicas e inorgánicas valiosas, o para generación de energía eléctrica y/o térmica.
- Destino de la torta como fuente de energía eléctrica y/o térmica de la misma manera que la biomasa separada, o como suplemento alimentario de piensos para el ganado
2. - El procedimiento de cultivo energético para la obtención de biomasa y subproductos de la reivindicación N°l, caracterizado porque dicha siembra correspondiente a la primera fase se realiza con las especies pertenecientes a la familia Nicotiana.
3. - El procedimiento de cultivo energético para la obtención de biomasa y subproductos de la reivindicación N°l, caracterizado porque dicha siembra correspondiente a la primera fase se realiza con la especie Nicotiana glauca.
4. - El procedimiento de cultivo energético para la obtención de biomasa y subproductos de la reivindicación N°l, caracterizado porque alternativamente a las fases de siembra de las semillas en semilleros, transportación y plantación de las plántulas, se realizan las fases de:
-Labrado de la tierra,
-Siembra de semillas en la tierra, y adición de pildoras y una composición química con diferentes aditivos.
-Tratamiento con herbicidas
-Empleo de mantas térmicas en función del tipo de tierra y climatología, de láminas de 10 cm. de ancho, o calles completas de hasta 12 metros de ancho
-Retiro de las mantas térmicas una vez crecidas las plantas hasta al menos 10 cm.
-Aplicación del régimen hídrico necesario.
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