Eficiencia energética y microalgas: economía circular en Carboneras

El pasado día 26 de marzo, asistí a un nuevo #endesachallenges. He tenido la suerte de haber participado en unos cuantos eventos previos de este tipo y la organización siempre acaba sorprendiéndote. Así que, en esta ocasión, cuando me dijeron que podríamos visitar la central térmica Litoral en Carboneras (Almería) y conocer su proyecto Algae For Healthy World, sabía que no podía perdérmelo.

Tras un breve viaje de una hora y sobrevolar los invernaderos durante la maniobra de aproximación, aterrizamos en el Aeropuerto de Almería. Desde allí, un pequeño microbús nos acercó hasta la localidad costera de Carboneras, situada al norte del Parque Natural del Cabo de Gata-Níjar, junto con los otros compañeros de aventuras llegados desde Sevilla, Jaime García y Francisco Morcillo, con los que ya he coincidido en otros eventos previos.

Al llegar a la central nos informaron de que íbamos a compartir la primera parte de la visita con unos jóvenes alumnos de distintas partes de Europa, pertenecientes al programa Erasmus+ que estaban en una estancia de una semana en un instituto de Jaén.

Tras un estupendo desayuno, que incluía bollos con microalgas de distintos sabores, pasamos a una sala de reuniones para recibir unas instrucciones de seguridad y evacuación que nos dio el propio director de la central, Juan Luis Redondo. Aprovechando la visita de estos alumnos extranjeros, también se proyectó un breve vídeo sobre la provincia de Almería, finalizando la charla con unas transparencias con los datos fundamentales de la central termoeléctrica. Al finalizar esta introducción, cogimos nuestros chalecos y cascos y comenzamos la visita.

Cultivo de microalgas en la central de Carboneras

La primera parte de este #endesachallenges en Carboneras estuvo centrada en el proyecto de valorización de CO2, que aprovecha una parte de los gases de escape de la propia central térmica para cultivar microalgas (microorganismos unicelulares que realizan la fotosíntesis, generando biomasa orgánica a partir de la absorción de CO2 y luz). La verdad es que mi conocimiento sobre estos seres microscópicos era nulo, pero Roberto Andrés, responsable de la planta piloto de microalgas de Endesa, nos hizo una introducción rápida muy interesante.

Las microalgas pueden utilizarse en diversos campos como biocombustibles, biofertilizantes, marcadores tumorales, pigmentos, en cosméticos y como alimento. Roberto nos comentó que, en este último caso, y debido a las estrictas regulaciones de seguridad alimentaria, solo están aprobadas unas pocas especies para su consumo humano.

Todo el proceso de cultivo se inicia en el cepario, una especie de incubadora donde comienzan a crecer estos microorganismos. La responsable del cepario, Palmira Garnizo, nos explicó que el cultivo en el laboratorio se realiza en unos recipientes donde se controla un gran número de parámetros tales como la temperatura, pH, luz, la adición de CO2, etc. En estos momentos estaban experimentando con distintas variedades de microalgas, tanto de agua dulce como salada, entre las que destacan la Spirulina, la Nannochloropsis Gaditana y la Pyrocistis.

Cuando ya se dispone de una cantidad de microalgas significativa, se introducen en unos fotobiorreactores cerrados en una zona adyacente al cepario. En la planta de Endesa, se están probando tres tipos de fotobiorrectores: de columnas, planos y tubulares, que son los más avanzados.

Posteriormente, los microorganismos se vuelven a traspasar a otros fotobiorreactores abiertos, denominados raceways, que permiten aumentar todavía más la producción, favoreciendo el cultivo masivo de microalgas. Estos raceways, son una especie de piscinas a las que se suministra CO2 y que disponen de una rueda de paletas sobre la superficie del agua, que permite mantener el cultivo en suspensión y mezclado.

Al finalizar, Juan Luis nos dio una excelente visita guiada por las instalaciones de la central térmica. Para un profesor del área de ingeniería eléctrica como yo, esta parte de la visita fue una auténtica delicia.

La central de Carboneras produce energía eléctrica mediante la combustión de carbón de importación, que llega a través de la Terminal Portuaria de Endesa, un puerto situado a pocos metros de la misma. La central dispone de dos grupos térmicos de vapor, uno de 577 MW y otro de 582 MW. Mientras nos dirigíamos a la sala de control, estuvimos viendo los distintos sistemas de depuración de gases que dispone la central, antes de su emisión final a la atmósfera.

En primer lugar, estuvimos viendo el sistema de reducción catalítico de NOx. Debido a que esta reducción catalítica debe realizarse a altas temperaturas, el sistema está instalado entre el economizador y el precalentador de cada uno de los grupos. Vimos también los precipitadores electrostáticos, que recuperan las partículas contenidas en los gases y, a su salida, las plantas de desulfuración de gases, que lavan los gases con una lechada de carbonato cálcico, para eliminar los SOx. Desde allí, los gases de escape pasan a una única chimenea común.

Al llegar al edificio que aloja los generadores y la sala de control, pudimos observar cada uno de los grupos turbina-generador. La turbina de cada grupo tiene una sección combinada de alta-media presión y dos cuerpos de baja presión y, como es habitual en este tipo de instalaciones, los alternadores, se refrigeran con hidrógeno. La energía eléctrica producida se evacúa a través de una subestación de Red Eléctrica de España (REE) de 400 kV.

Desde la sala de control adjunta, se coordina y controla todas las tareas de operación de cada uno de los grupos, así como la supervisión de su funcionamiento.

La visita de este #endesachallenges en Carboneras finalizó en un mirador próximo, desde donde se tiene una excelente vista panorámica tanto de la propia central como del puerto desde donde se desembarca el carbón. Desde allí observamos que la refrigeración de los grupos no se hace a través de torres de refrigeración como en otras centrales, sino que se realiza en circuito abierto con el agua del mar. Para ello, se dispone de un sistema de captación y bombeo de agua hacia la central y esta agua, tras la refrigeración de los condensadores, es devuelta al mar a través de un canal abierto.

Aprovechando las corrientes que se producen en esta toma, recientemente se ha instalado una empresa local que fabrica ánforas artesanas, que hacen envejecer de forma acelerada, consiguiendo que la pátina marina recubra las piezas con fauna y flora de forma natural.

Al bajar desde el mirador al edificio central, hicimos una parada final en otra de las joyas de esta instalación: una de las mayores plantas de almacenamiento eléctrico con baterías de litio de Europa. Estas baterías, de 20 MW de potencia y 11,7 MWh de capacidad, están dispuestas en 16 contenedores situados al lado de la subestación de transporte. Este sistema permite aumentar la flexibilidad de la central térmica, puesto que reduce la necesidad de realizar cambios de carga significativos en su operación, mejorando su respuesta ante las fluctuaciones producidas por la integración de la generación renovable (fundamentalmente eólica). Y hablando de energías renovables, desde 2008, la propia UPT Litoral Almería dispone también de una planta fotovoltaica en la cubierta del almacén general de 100 kWp.

Un #endesachallenges para degustar las microalgas

Una vez finalizada la parte formal de la visita y con objeto de combinar las bondades de estos microorganismos y la excelente gastronomía almeriense, en este #endesachallenges con microalgas organizaron una especie de concurso culinario. Cada uno de los participantes en este reto fuimos distribuidos en tres grupos para preparar un menú con dos platos y postre que tenían, como condimento, distintos tipos de microalgas.

Afortunadamente, contamos con la inestimable ayuda de Ramón Benzel, chef del restaurante Sol y Playa, y de Miguel Gutiérrez Díaz, responsable de producción de la planta de microalgas Neoalgae; un gran cocinero y mejor maestro, ya que estuvo guiándonos paso a paso en el proceso de producción de cada uno de los platos. Entre risas, los grupos fuimos completando nuestro trabajo y finalmente, pudimos degustarlos, junto con una excelente paella que estaba preparada como plan B, por si los cocineros involucrados en este concurso fallábamos. La verdad es que fue una forma muy original de fomentar el networking, la colaboración y el trabajo en equipo.

Al finalizar el concurso de comida, nos despedimos de nuestros compañeros de Sevilla y, aquellos que veníamos de Madrid todavía tuvimos tiempo para realizar una visita teatralizada al Castillo de San Andrés. Este pequeño castillo, situado en el centro de Carboneras, fue construido por el Marqués de Carpio (siguiendo las órdenes de Felipe II), para defender la costa de los ataques berberiscos. Dos actores caracterizados fueron explicándonos la historia del castillo y de cada una de sus salas, a través de una historia muy divertida. Fue el broche final de una jornada inolvidable.