Skip to main content

Projecte H2020 AMBIENCE: Sistema disruptiu de captura i revaloració d'amoníac per a plantes de Biogàs. MILLORANT l'Economia Circular

  • Tipus Projecte
  • Estat Completat
  • Execució 2018 -2019
  • Pressupost assignat 50.000,00 €
  • Àmbit Europeo
  • Font principal de finançament H2020
  • Web del projecte INCOVER
Descripció

Els impactes de la contaminació per amoníac tenen un cost total per a la UE entre 70 i 320.000 milions d'euros a l'any, segons la Primera Avaluació Europea del Nitrogen, equivalent a 150-750 euros per càpita, dels quals al voltant del 75% estan relacionats amb danys a la salut i contaminació atmosfèrica. A més, segons diferents investigacions, s'ha estimat que una disminució del 50% de les emissions de NH3 mitjançant l'ús de diferents tecnologies podria resultar en un benefici de 190 milions de dòlars a nivell mundial per any respecte a la predicció de malalties humanes (RTI, 2003).

AMBIENCE proporciona una revolucionària planta de tractament portàtil modular, que permet als agricultors no només capturar sinó també revaloritzar les extraccions d'amoníac (NH3), disminuint-ne els efectes ambientals, augmentant els ingressos d'explotació (més del 10%) i potenciant l'economia circular.

AMBIENCE consisteix en un sistema físic de circuit tancat de baix cost basat en una tecnologia nova i altament eficient de membranes permeables que capturen l'amoníac entre el 70% i el 80%, de les emissions (líquides i gasoses) generades pels residus animals i les granges porcines, i els digestors de les plantes. També s'indica l'impacte al mercat, els beneficis observats per les organitzacions objectiu dels clients, les explotacions ramaderes i les plantes de biogàs són:

  • Optimització dels costos de gestió de residus.
  • És ambientalment i econòmicament factible i sostenible.
  • Es pot desplegar fàcilment a les granges ja que és portàtil i compacte.
  • Permet el tractament adequat dels residus, reduint les emissions per al compliment legal.
  • Redueix dràsticament els costos de tractament dels residus (confirmació d'un estalvi de 4€/m³) ja que els poden tractar de forma interna i legal.
  • Permet la valorització dels residus obtenint com a producte final sulfat amoniacal que podria ser venut als fabricants de fertilitzants, com una nova font potencial d'ingressos.

I en concret, per a les Plantes de Biogàs aquests beneficis:

  • Proporciona una solució escalable que permet la valoració massiva dels residus.
  • Integra el processament del digestat en tots els processos de Biogàs que podrien beneficiar l'eficiència global en la producció d'energia.
Descripció de les activitats

L'estudi de factibilitat ha comprès les activitats següents:

  1. Pla de negocis i financer
  2. Anàlisi de factibilitat de mercat amb focus especial a validar el mercat objectiu i la seva mida
  3. Anàlisi de la competència
  4. Anàlisi de clients i disposició a pagar.
  5. Anàlisi de DPI Es va realitzar una investigació de dades de mercat a partir de fonts documentades, es van entrevistar diferents experts en plantes de biogàs, així com plantes ramaderes.
  6. Es van fer diferents tallers amb socis estratègics de la indústria i el sector comercial (delegat de l'Associació de Biogàs, representants d'associacions agropecuàries, enginyeria de plantes de biogàs i empreses col·laboradores promotores entre d'altres), i també amb socis científics com la Universitat de Valladolid, incloent-hi el pilotatge en una explotació ramadera real.

Com a resultat de l'estudi de factibilitat, Inderen està decidida a continuar amb el projecte, els principals resultats derivats del projecte que donen suport a aquesta determinació consisteixen en:

  • Demanda confirmada, necessitat i disposició a pagar per la solució AMBIENCE en sectors com ara la ramaderia i les plantes de biogàs.
  • Un mercat total adreçable de més de 10.000 milions d'euros a l'any, només a nivell europeu.
  • Identificació de desafiaments tècnics i definició d'un full de ruta tècnic factible per a una solució industrial escalable.
  • Pla d'explotació actualitzat amb una prospectiva de mercat de 220 milions d'ingressos el 2025, amb una quota de mercat inferior al 3%.
  • Estimació de necessitats financeres i desenvolupament del pla financer tant per al full de ruta tècnic com per a les activitats comercials i de màrqueting.
  • Dimensionament de l'àrea i l'estratègia de l'àrea d'Inderen AMBIENCE en termes de personal per departaments.
  • Identificació de la cadena de valor i socis potencials per desenvolupar els plans de negoci segons el que estableix l'informe.
Descripció contextual

AMBIENCE està directament relacionat amb la Directiva 2001/81/CE del Parlament Europeu i del Consell, de 23 d'octubre del 2001. La Directiva exigeix explícitament als Estats membres de la UE que adoptin mesures per reduir les emissions d'amoníac a les explotacions ramaderes. A més, AMBIENCE també té un impacte directe a la legislació de la UE (Directiva 91/676/CEE) relativa a la protecció de les aigües contra la contaminació causada per nitrats procedents de fonts agrícoles.

L'amoníac presenta greus problemes ambientals: 1) Contaminació de les aigües subterrànies, 2) Eutrofització i acidificació dels ecosistemes, 4) Compromís de la qualitat de l'aire que perjudica la salut humana, 5) Olors, 6) Ús del sòl i habitabilitat. L'amoníac en nivells alts és tòxic per als animals (inclosos els humans).

En aquest context, l'objectiu del projecte és realitzar un estudi de viabilitat per a AMBIENCE, una solució revolucionària, que permet capturar eficaçment l'amoníac, a partir dels residus específics de les granges i plantes de biogàs, transformant-lo en sulfat d'amoníac, un producte valuós per a la fabricació de fertilitzants o productes relacionats amb ella.

AMBIENCE lliura un amoníac (NH3) processat convertit en Sulfat d'Amoníac (NH4)2SO4, preparat per ser fàcilment tractat pels fabricants de fertilitzants, reduint els costos operatius dels agricultors mitjançant estalvis i nous ingressos aconseguits (+60%) mitjançant l'aplicació d'aquest innovador model de negoci.

AMBIENCE contribuirà a reduir la quantitat d'amoníac a l'aire (70-80%), procedent d'una de les fonts més importants d'aquest contaminant, les instal·lacions porcines i avícoles, així com els residus animals líquids codigerits anaeròbicament que provenen dels processos de biogàs, que contenen altes quantitats d'amoníac.

Objectius

El 94% de les emissions d'amoníac (NH3) a Europa provenen de l'agricultura. Així, la UE ha creat una Directiva que obliga les explotacions a assumir importants costos per gestionar adequadament les excrecions que es generen diàriament. L'oportunitat de mercat per a Plantes de Biogàs, per aplicar models de negocis locals innovadors amb una solució assequible de baix cost, al digestat de biogàs, reduint els riscos ambientals transformant-lo en Sulfat d'Amoníac (NH4)2SO4.

Aquest és un producte costós avui dia, que es podria monetitzar a través dels fabricants de fertilitzants, generant així una segona oportunitat de negoci i impulsant una economia circular. AMBIENCE consisteix en un sistema físic de circuit tancat de baix cost basat en una tecnologia nova i altament eficient de membranes permeables que capturen l'amoníac entre un 70% i un 80%, procedent de les emissions (líquides i gasoses) generades per les deixalles animals i les granges porcines, i els digests.

AMBIENCE lliura un amoníac processat (NH3) convertit en Sulfat d'Amoníac (NH4)2SO4, preparat per ser fàcilment tractat pels fabricants de fertilitzants reduint els costos operatius dels agricultors mitjançant l'estalvi i els nous ingressos aconseguits (+60%) aplicant aquest innovador model de negoci de revalor. Si tots els sectors agrícoles i ramaders apliquessin la solució AMBIENCE, s'evitarien més del 65% de les emissions mundials d'amoníac.

Els objectius de la fase 1 són accelerar l'adopció al mercat i la penetració internacional d'AMBIENCE i centrar-nos a preparar-nos per a la comercialització internacional (inclosa la ruta al mercat, l'estratègia de màrqueting, l'estratègia de creixement, etc.) evolucionant el producte de l'etapa TRL6 a TRL9.

Com a resultat d'aquest projecte, AMBIENCE creixerà considerablement i generarà 35 nous llocs de treball qualificats en cinc anys. després de finalitzar el projecte i generar uns ingressos de 46,8M€ i un EBITDA de 21M€ aprox al 2024.

Resultats

La majoria de les emissions d'amoníac provenen de l'agricultura, en forma de gas produït per purins o altres residus agrícoles i fertilitzants en descomposició, o residus de plantes de biogàs. Es pot combinar amb altres contaminants de l'atmosfera per crear partícules molt petites, conegudes com a PM 2.5, que poden ser molt perjudicials per als pulmons quan s'inhalen. L'amoníac als cossos d'aigua és tòxic per als organismes aquàtics.

El 2015, el sector agrícola de la UE va emetre 3.751 quilotones d'amoníac i va ser responsable del 94% de les emissions totals d'amoníac a tota la regió. En resposta, la UE va elaborar la Directiva 2001/81/CE, que exigeix als estats membres de la UE que adoptin mesures per reduir les emissions d'amoníac del bestiar.

Un sistema portàtil. El projecte AMBIENCE, finançat amb fons europeus, va abordar aquest repte mitjançant la investigació d'un enfocament revolucionari per capturar eficaçment l'amoníac procedent de plantes agrícoles i de biogàs. "El sistema transforma l'amoníac per donar sulfat d'amoníac, un producte valuós per a la fabricació de fertilitzants i productes relacionats", explica el coordinador del projecte, Ricardo Romaguera. Els investigadors van desenvolupar un nou sistema de circuit tancat altament eficient i de baix cost basat en membranes permeables que capturen entre el 70% i el 80% de les emissions d'amoníac generades pels residus animals i els digestors de plantes de biogàs. "AMBIENCE proporciona una revolucionària planta de tractament portàtil modular, que permet als agricultors no sols capturar sinó també revaloritzar l'amoníac, disminuint així els seus efectes ambientals i augmentant els ingressos en més d'un 10%, alhora que millora l'economia circular", explica Romaguera.

El projecte també va accelerar l'adopció i la penetració internacional d'AMBIENCE mitjançant una anàlisi de viabilitat del mercat, amb un enfocament particular en la validació del mercat objectiu i la seva mida. Els investigadors també van fer un estudi dels competidors, una anàlisi dels clients i la seva disposició a pagar, i van definir la cadena de valor del producte. A més, es va desenvolupar un full de ruta tècnic per a una solució industrial escalable viable. Beneficis per als agricultors.

El projecte ajudarà a reduir la quantitat d'amoníac a l'aire procedent de les instal·lacions de porcs i aus de corral, una de les fonts més grans del contaminant. També reduirà l'amoníac dels residus animals líquids codigerits anaeròbicament a les plantes de biogàs, que contenen alts nivells del gas. Aquests beneficis ajuden les explotacions ramaderes i els operadors de biogàs a optimitzar els costos de gestió de residus, alhora que són viables i sostenibles des del punt de vista mediambiental i econòmic. A més, AMBIENCE es pot implementar fàcilment a les granges, ja que és portàtil i compacte, cosa que permet un tractament adequat dels residus i redueix les emissions de gasos per garantir el compliment legal.

L'aplicació de la tecnologia reduirà dràsticament els costos de tractament dels residus, fet que suposarà un estalvi d'uns 4 euros per metre cúbic, ja que es poden tractar "internament" i eliminar-se legalment. AMBIENCE també permet la valorització de residus animals i vegetals de biogàs mitjançant l'obtenció de sulfat d'amoníac com a producte final, que es pot vendre als fabricants de fertilitzants com una nova font potencial d'ingressos. "Si tots els sectors agrícoles i ramaders apliquessin la solució AMBIENCE, s'evitarien més del 65% de les emissions d'amoníac a tot el món", conclou Romaguera.

Coordinadors
  • INGENIERIA Y DESARROLLOS RENOVABLESSOCIEDAD LIMITADA