Syncraft Frauenfeld (SUI)

Contexto

A Bioenergie Frauenfeld, de propriedade conjunta do fabricante de açúcar Schweizer Zucker e da Energie 360°, construiu uma nova usina de cogeração de madeira em Frauenfeld, no cantão de Thurgau. O objetivo: explorar eficientemente a energia verde e, ao mesmo tempo, reduzir as emissões de CO₂. A última geração da tecnologia de cogeração (CHP) Jenbacher da INNIO torna isso possível, usando resíduos de madeira como energia renovável. O abundante suprimento de resíduos de madeira da região pode ser encontrado na forma de madeira não utilizada de trabalhos florestais e de ordenamento paisagístico, árvores derrubadas ou madeira infectada por pragas.

Solução

Para atender a seus objetivos ecológicos, a Bioenergie Frauenfeld optou por uma inovadora usina de CHP de madeira SynCraft, que é alimentada por quatro motores INNIO Jenbacher. A instalação, que beneficiou de esforços conjuntos de otimização, recupera energia de 25.000 toneladas métricas de resíduos de madeira de origem local todos os anos. Com uma saída elétrica de 4 MW, a usina é uma das maiores do mundo na sua categoria. A instalação com emissão negativa de carbono fornece energia para 8.000 domicílios, bem como calor para a fábrica de açúcar local e para a cidade de Frauenfeld. Na primeira fase do processo, a madeira é seca até atingir um teor de água inferior a 10%, usando o calor de baixa temperatura recuperado da refrigeração do gás de produto. Na fase seguinte de extração de gás em duas etapas, a biomassa é inicialmente decomposta por meio de pirólise em suas partes constituintes para produzir sólidos e gás e, em seguida, gaseificada na zona de redução a jusante. O gás, refrigerado a cerca de 750 °C, sai da parte superior do reator e é separado do biochar. Em seguida, é refrigerado para cerca de 100 °C e o calor extraído é alimentado em uma rede de aquecimento. Quando o gás é novamente refrigerado para uma temperatura entre 25 °C e 30 °C, ele atinge a temperatura operacional necessária para gerar eletricidade nos quatro motores a gás Jenbacher J420 de alta eficiência, que foram otimizados especificamente para essa aplicação, em que cada motor é capaz de produzir 1 MW de energia.

 

“A usina de CHP de madeira em Frauenfeld está nos ajudando a estabelecer novos padrões para o uso de bioenergia, que está se tornando cada vez mais importante à medida que a transição energética avança. No coração desse projeto de referência estão quatro motores a gás de madeira Jenbacher de alta eficiência, que estão perfeitamente adaptados para atender às demandas da tecnologia de gaseificação SynCraft.”

Stefan Ellenbroek, responsável pelo projeto na Bioenergie Frauenfeld

Resultados

A usina de CHP de madeira de Frauenfeld é um projeto de referência que usa biomassa de forma altamente eficiente e oferece uma demonstração clara do potencial da madeira como matéria-prima renovável. A eletricidade gerada na usina de CHP Jenbacher é alimentada na rede local e é subsidiada por meio do sistema suíço de pagamento de tarifas-prêmio. Por um lado, o calor é usado em subprocessos na Schweizer Zucker AG e, por outro lado, é aproveitado para abastecer residências e empresas na zona ocidental de Frauenfeld na forma de aquecimento urbano. Ao contrário das usinas convencionais que produzem cinzas, as usinas de cogeração Syncraft produzem um tipo de carvão de qualidade superior conhecido como “biochar”, que tem o benefício ambiental de reter o carbono. O biochar é utilizado em aplicações agrícolas e industriais. No total, a usina com emissão negativa de carbono remove anualmente 9.000 toneladas métricas de CO₂ da atmosfera. A instalação foi criada em colaboração com o distribuidor suíço IWK Integrierte Wärme Kraft AG e com a especialista em usinas de CHP de madeira SynCraft. A INNIO trabalha em estreita colaboração com a SynCraft desde há vários anos. As usinas de cogeração de madeira SynCraft equipadas com motores a gás Jenbacher estão operando com sucesso na Áustria, Alemanha, Itália, Croácia, Suíça e Japão. Há mais de 30 anos que a INNIO vem adquirindo conhecimento e experiência no trabalho com gases especiais, tais como o gás de madeira, que contém cerca de 40% de hidrogênio em termos energéticos. Mais de 100 usinas de gás de madeira foram construídas até o momento. Os sistemas movidos a gás de madeira alcançam uma utilização geral de até 92%, demonstrando novamente como essas instalações baseadas em uma matéria-prima renovável têm grande potencial na transição energética.

Vantagens para o cliente

As usinas de cogeração de madeira com tecnologia de CHP Jenbacher têm uma série de vantagens:

• Eficiência geral otimizada graças a muitos anos de estreita cooperação com a SynCraft, especialista em usinas de CHP de madeira
• Recuperação altamente eficiente de energia a partir de resíduos de madeira local
• Biochar de alta qualidade como subproduto
• Tecnologia de zero resíduos
• Economia significativa de CO₂