Historial GreenPower

Evolución de la Tecnología

Para 2003-2004, quedó claro que los hornos tradicionales de carbón vegetal no podían cumplir con los requisitos crecientes para la calidad del carbón en trozos – como la densidad mecánica y la cantidad de polvo de carbón. La producción dependía fuertemente de la experiencia del operador, las condiciones climáticas y el tamaño del horno, mientras que los residuos de carbón permanecían altos, el rendimiento bajo y la carbonización era difícil de controlar.

Al mismo tiempo, los productores enfrentaban limitaciones técnicas consistentes:

• carbonización irregular con zonas subquemadas y sobrequemadas
• baja resistencia mecánica y alto contenido de finos
• incapacidad para procesar madera de pequeño tamaño y residuos de carpintería
• calidad de producto inestable de lote a lote

En respuesta a estos desafíos, GreenPower inició el desarrollo de una nueva generación de equipos de carbonización en 2003 con el apodo “Bezzolnaya”, enfocado en condiciones de proceso controladas y mejor calidad del producto.

A principios de 2004, se introdujo la primera solución industrial de este tipo móvil UP-1 “Bezzolnaya”. El nuevo diseño del horno garantizó:

• distribución uniforme del calor y carbonización estable
• reducción en la formación de finos y mejora de la resistencia mecánica
• la capacidad de procesar una amplia gama de materias primas, incluyendo residuos de madera
• emisiones significativamente menores en comparación con los hornos tradicionales

Durante el desarrollo posterior, el diseño original del horno fue significativamente refinado y mejorado. En los años siguientes, GreenPower introdujo tres versiones actualizadas de los sistemas UP-1, UP-2 y UP-3 “Ugolkov”, con un mecanismo de descarga de carbón simplificado y más confiable. Entre 2004 y 2010, se fabricaron y entregaron más de 300 unidades de este tipo, demostrando una fuerte demanda del mercado y la eficiencia práctica del diseño.

Al mismo tiempo, estos sistemas aún operaban sin control automático del proceso y no cumplían con los requisitos ambientales modernos. El proceso de carbonización permanecía altamente dependiente de la experiencia del operador, con control limitado sobre las emisiones y la estabilidad del proceso.

Esta etapa indicó claramente la necesidad del siguiente paso tecnológico — la transición hacia sistemas de carbonización automatizados, ambientalmente compatibles y completamente controlados.

Primer Concepto Industrial de Pirólisis

En 2007, GreenPower comenzó el desarrollo de un horno de pirólisis ambientalmente limpio fundamentalmente nuevo — CK “EURO”. Este proyecto se convirtió en la primera implementación práctica de un concepto de pirólisis controlada basado en soluciones de ingeniería patentadas. El proceso de calentamiento de la materia prima desde el SECADO hasta la PIRÓLISIS se logró mediante el posicionamiento controlado de compuertas deslizantes-reguladoras, permitiendo la redirección del portador de calor y la regulación precisa de las condiciones térmicas del proceso de pirólisis.

Por primera vez, fue posible controlar la evolución y combustión de los gases de pirólisis, permitiendo una gestión estable del proceso y mejorando significativamente la calidad del producto carbonoso final.

Este desarrollo marcó un paso crítico hacia sistemas de pirólisis completamente controlados, formando la base para el avance posterior de reactores de carbonización de tipo lecho fijo. A principios de 2008, comenzamos las pruebas del CK “EURO”. Después de numerosos cambios de diseño como resultado de nuestro trabajo, obtuvimos un resultado positivo.

Diseño Modular y Preparación Industrial

En 2013-2014, se diseñó y fabricó un horno de nueva generación, CK-3 “EURO”. El objetivo principal de este desarrollo fue no solo eliminar las limitaciones estructurales de las generaciones previas de EURO, sino también minimizar las operaciones de ensamblaje en sitio antes de la puesta en marcha.

El concepto CK-3 introdujo un diseño modular pre-ingeniado, permitiendo que la mayor parte del sistema sea fabricado y preparado en la fábrica. Esto redujo significativamente el tiempo de instalación, simplificó los trabajos en sitio y minimizó la dependencia de las condiciones locales y el personal de ensamblaje.

En 2015, se produjo la primera unidad en serie CK-3 “EURO-m”. Durante su operación, se implementaron refinamientos adicionales, enfocándose en mejorar la confiabilidad, eficiencia de instalación y estabilidad del proceso bajo condiciones industriales reales.

Esta etapa marcó una transición hacia sistemas estandarizados listos para la industria con complejidad de instalación reducida y desempeño ambiental mejorado.

Desarrollo del Horno EKKO y Actualización EURO

En 2016, GreenPower comenzó a probar una nueva generación de equipos — el horno experimental CK-1 EKKO en el sitio de producción de Járkov. Este proyecto tenía como objetivo desarrollar un sistema de carbonización más avanzado, automatizado y ambientalmente compatible. Basándose en los resultados de estas pruebas, se introdujo una evolución adicional de la línea EKKO. En 2017, las pruebas y el desarrollo continuaron, ya que no todos los objetivos de ingeniería habían sido completamente alcanzados todavía. Esta etapa jugó un papel crítico en el refinamiento de las soluciones técnicas que posteriormente formaron la base de los sistemas modernos de hornos de GreenPower.

Desarrollo de Automatización y Sistemas Modernos de Carbonización

Entre 2019 y 2024, GreenPower se enfocó en el desarrollo y optimización de sistemas automatizados de carbonización para la producción de carbón vegetal en trozos y biocarbón.

Esto resultó en el lanzamiento del horno EKKO-2, una solución completamente automatizada y ambientalmente compatible con capacidades de monitoreo y control remoto. Cada horno puede conectarse a Internet, permitiendo el seguimiento de datos en tiempo real, supervisión centralizada y respuesta automatizada a condiciones de emergencia. La alta eficiencia se logra mediante aislamiento térmico avanzado, transición rápida al régimen operativo y utilización de la energía interna del proceso, incluyendo calor excedente para el secado de materia prima. El diseño minimiza la inercia térmica mediante la eliminación de masa estructural innecesaria, mejorando el tiempo de ciclo y el rendimiento energético. Durante este período, GreenPower fabricó más de 150 hornos EKKO-2.

En paralelo, la tecnología de carbonización continua se desarrolló aún más a través de la serie de hornos BIO-KILN, con automatización completa de los procesos de alimentación de materia prima, separación, carbonización, enfriamiento y descarga. El sistema opera según el principio de tipo lecho móvil con calentamiento indirecto de la materia prima y control automatizado, garantizando operación estable y reducción de la intervención humana. Las mejoras adicionales incluyeron el uso de materiales refractarios y la utilización del calor excedente del proceso. Se produjeron un total de 16 unidades BIO-KILN de diversas configuraciones durante esta etapa.

Metodología de Proceso de GreenPower

No existe una tecnología de pirólisis universal o estándar aplicable a todos los tipos de materias primas. La producción industrial de carbono requiere un enfoque metodológico impulsado por la materia prima, donde el diseño del proceso está definido por las propiedades físicas, químicas y estructurales del material.

GreenPower aplica una metodología de ingeniería secuencial:

análisis de materia prima → preparación de materia prima → selección de tecnología de carbonización

En la primera etapa, se evalúan parámetros clave, incluyendo distribución de tamaño de partícula, contenido de humedad, densidad aparente, estructura y comportamiento durante la descomposición térmica. Estos parámetros determinan la estrategia de preparación requerida.

La preparación de la materia prima se implementa utilizando una combinación de tecnologías según el tipo de material:

1. Size reduction:

○ corte y división para producción de carbón en trozos;

○ trituración y cribado para virutas de madera y fracciones pequeñas;

1. Drying systems

○ secado en cámara para madera en trozos;

○ secado en tambor para virutas y fracciones pequeñas;

○ secado en tambor o aerodinámico para materia prima de baja densidad aparente

1. Densification for low-density materials: briquetting or pelletizing
2. Carbonization system by GreenPower

○ Fixed-Bed Reactors. These are the simplest type of reactors where the feedstock remains stationary on a grate or inside a container while heat is applied. They are typically used for batch processes and are characterized by slow heating rates, making them more suitable for charcoal production (slow pyrolysis) rather than high-yield oil production.

○ Moving-Bed Vertical Reactors. In a moving-bed vertical reactor, the feedstock is fed from the top and moves downward by gravity as a dense, continuous layer, while heat is typically applied through a counter-current flow of hot gases indirectly. This gravity-fed design is highly valued for its no air thermal efficiency and simplicity, making it ideal for the large-scale processing of coarse materials like wood or bamboo chips, pellets, or briquettes. Because the material remains in the reactor for a relatively long time as it descends, these reactors ensure a high degree of conversion into solid char and heat-energie with minimal mechanical complexity.

○ Auger (Screw) Reactors. Auger reactors use a mechanical screw to move the feedstock through a heated cylindrical tube. They are popular for continuous small scale operations because they offer precise control over the residence time of the material and have possibility for use of low quality biomass.

○ Rotary Kiln Reactors. This type consists of a rotating cylindrical vessel slightly inclined to the horizontal. As the kiln rotates, the feedstock moves through the heated zone. These reactors are highly versatile and can handle varied and «dirty» feedstock (like mixed biomass or low quality biomass) because the mechanical rotation ensures constant raw material mixing. Yield of char will be lower, as from other reactor types. 

NOTIFICATION: Only after proper conditioning of the raw material is the carbonization technology selected. The choice of reactor type and process configuration is based on the required heat transfer conditions, material behavior, and target carbon specifications.

Este enfoque garantiza una pirólisis controlada, condiciones de proceso estables y calidad de carbono predecible, lo cual es crítico para aplicaciones industriales y metalúrgicas.