Equipo transforma los residuos forestales en energía térmica y revoluciona el secado

Se podrá dejar de lado el uso de la madera y evitar el humo y exposición a gases de combustión que tienen efectos tóxicos. Lo diseñaron un conjunto multidisciplinario de ingenieros.

Un nuevo proceso de secado, viene a revolucionar a sectores como el de yerba mate, té y se apunta al sector foresto industrial. Es mediante la instalación de equipos de intercambio térmico, además de la fabricación de líneas de producción completa. El ingeniero químico Pascual Pedelhez, explicó que no se trata de una caldera sino de “un equipo que obtiene energía térmica y la usa para calefaccionar aire”.

De esta manera, en el caso de la yerba mate, se deja atrás el tradicional secado a leña y con ello se evita la exposición directa del producto a los gases de combustión. A su vez, se cumplen las exigencias impuestas a los exportadores por algunos mercados -como el europeo- que exige menor contenido de hidrocarburos aromáticos policíclicos, más conocidas por su sigla HAPs. Con ello, se logra un proceso de secado más limpio y sin efectos tóxicos ya que el proyecto consiste en desarrollar equipos que brinden las condiciones de servicios y de procesos que la yerba mate necesita a lo largo de toda su línea de producción y así obtener yerba mate canchada libre de HAPs.  Para el moderno sistema de secado, se instala un conjunto formado por un quemador torsional acoplado a un intercambiador de coraza y tubos vertical.

“Lo más innovador viene representado por el sistema constructivo utilizado, sumado al uso de aleaciones y materiales de última tecnología. Buscamos cambiar el paradigma del empleo de calderas como única fuente de calefacción de aire de proceso pues estamos usando un quemador torsional   conectado a un intercambiador aire-aire” explicaron al diario los ingenieros Pascual Pedelhez (que actualmente se está radicando en el parque industrial de La Cruz, Corrientes) y Enrique Okulczyk de Oberá.  El proyecto de empezar a construir de ésta manera, comenzó hace 5 años, cuando Grupo Pedelhez integró saberes con EFO Ingeniería SRL, para un trabajo puntual en el sector tealero. Ambos ingenieros proyectan más de 10 años de experiencia en el sector agro-industrial. En principio Grupo Pedelhez estaba más enfocado en cuestiones relacionadas al diseño y cálculo de equipos de transferencia térmica y, EFO Ingeniería, en el desarrollo y fabricación de piezas especiales. Hoy aportan soluciones integrales para el sector agro-industrial. Entre las dificultades a superar estaban la elección de las aleaciones (dado que las aleaciones comerciales no resistían las exigencias térmicas) y la usual falta de espacio en las industrias.

“Nos enfocamos en que los equipos ocupen poco espacio, con un alto grado de automatismos (que hacen posible la operación remota), usando las tecnologías de la caldera de alta” para llevar a cabo el proyecto “que opera a presión atmosférica lo cual implica trabajar sin los riesgos de un equipo de alta presión” y donde cada pieza es innovadora en cuando a su diseño permitiendo alcanzar los máximos niveles de exactitud dimensional. Este diseño de piezas-sostiene el ingeniero Okulczyk – evidencia un nuevo concepto en el sistema de construcción de equipos mediante el “armado por encastre con un mínimo de soldadura”, siendo cada pieza del conjunto concebida enfatizando aspectos como ligereza, manejabilidad y estética.

El proyecto tiene como objetivo técnico cambiar el actual sistema de secado directo a leña y exposición directa del producto a los gases de combustión, por medio de un sistema de secado indirecto utilizando residuos de biomasa, a los efectos de garantizar el desarrollo sustentable de la empresa en cuatro aspectos fundamentales: productivo, comercial, ambiental y normativo.

Esta modificación, por lo explicado por los ingenieros, permitirá una importante modernización tecnológica en las industrias, que priorizará la seguridad alimentaria del producto final ya que, al evitar el contacto directo con gases de combustión durante las etapas de secado, se obtendrá un producto alimenticio libre de HAPs, apto para exportación. Ello al recordar que la Unión Europea determinó límites restrictivos para el contenido de benzopirenos en diferentes alimentos, por sus probados efectos tóxicos. Es sabido por la comunidad científica que el contenido de estos compuestos HAPs en las hojas de yerba están asociados a la exposición de las mismas con gases de combustión incompleta en el proceso de secado tradicional.

Otras ventajas

Pascual Pedelhez, también explicó que la otra ventaja del proyecto es la posibilidad de fabricar en cualquier otra parte del mundo, al tener el proyecto desarrollado permite la fabricación asistida por computadora, por su sigla CAM (Computer Aided Manufacturing). Es decir, se puede montar sin trasladar el equipo, basta “con tener la tecnología constructiva que tengan cortes laser, soldaduras robóticas y las maquinarias necesarias que todo el sistema automotriz hoy lo tiene, por eso nos asociamos con este sector para poder concretar el proyecto”.

De esta manera, por ejemplo, si se quiere construir en este momento, por caso, en Estados Unidos u otros países, basta con enviar los archivos de fabricación y está listo para armarse en la planta que se elija. 

Aspectos técnicos del equipo compacto

El espacio significa dinero en cualquier planta industrial. El intercambiador, por su diseño vertical requiere mucho menos espacio que un intercambiador convencional de coraza y tubos horizontal. Además cuenta con un mazo de tubos que se fijan por electrosoldadura a la tapa inferior y superior de la carcaza. La unidad junto a su disposición única de deflectores especialmente diseñados, proporciona un rendimiento de  intercambio térmico altamente eficiente. El quemador torsional es alimentado con biomasa y con aire ambiente. En su cámara de combustión, se genera un movimiento interno de torbellino (movimiento torsional) que asegura una máxima eficiencia de combustión y bajos valores de emisiones gaseosas con llamas cortas. Por la salida del quemador los gases de combustión son dirigidos hacia el intercambiador de calor aire-aire. El aire calefaccionado se direcciona hacia los procesos que lo requieran sin tener contacto con los gases de combustión (por lo que está libre de benzopirenos). Este intercambiador de diseño compacto en disposición vertical, confiere mayor versatilidad para una fácil y correcta ubicación en la planta y cerca del lugar de consumo. El quemador y el intercambiador están respaldados por exhaustivos cálculos térmicos, por evaluaciones de performance térmica y mecánica estructural efectuadas por expertos técnicos. El quemador admite el uso de biomasa heterogénea en lo que respecta a tamaño de chip y contenido de humedad.

Se apunta a la seguridad alimentaria

En la  industria yerbatera, se requiere el uso de aire calefaccionado en los procesos de zapecado (inactivación enzimática) y en el secado. Estas corrientes de aire calefaccionado se generan tradicionalmente por aplicación directa de fuego (en la etapa de zapeco) y por exposición directa a gases de combustión (secado). La exposición de productos alimenticios a corrientes de gases de combustión incompleta está fuertemente asociada a la contaminación del producto con compuestos hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAPs) conocidos comúnmente por benzopirenos y antraquinonas. La Unión Europea determinó límites restrictivos para el contenido de benzopirenos en diferentes alimentos, por sus probados efectos tóxicos. La eliminación de estos gases de combustión (humo) del proceso de manufactura, evitaría la presencia de HAPs en la yerba mate. Detallan que el uso del conjunto quemador más intercambiador en el sector yerbatero priorizará la seguridad alimentaria del producto final ya que, al evitar el contacto directo con gases de combustión durante las etapas de secado, se obtendrá un producto alimenticio libre de HAPs, apto para exportación.

Contactos: EFO Ingeniería SRL, Jujuy 134 – (CP 3360) Oberá, Misiones (03755-15-201318) efoingenieriasrl@gmail.com GRUPO PEDELHEZ,  Z. de Soto y San Martín (CP3346) La Cruz, Corrientes (03772-15-636981) pedelhez@gmail.com