IGLESIA VIVA MISIONES Misiones salesianas: perspectiva mundial
BIOMASA Energia de La Biomasa en Misiones Argentina IMBERT
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ENERGIA DE LA BIOMASA, TECNOLOGIAS PARA EMPRENDIMIENTOS DE MEDIANA ESCALA
MSc. Ing Jose Antonio Posluszny23 de agosto de 2004
“1er Taller sobre Proyectos de Mitigación de Cambio Climático y Oportunidades en el Mercado de Carbono. Ciclo: Alternativas Bioenergéticas Forestales”
Universidad Nacional de Misiones
Facultad de Ingeniería Electricidad de Misiones S.A.
Gobierno de la Provincia de Misiones
Secretaría de Agricultura, Ganadería, Pesca y Alimentos
CONCEPTO DE BIOMASA TODO TIPO DE MATERIAL QUE FORMA
PARTE DE LOS SERES VIVOS: plantas, animales o microorganismos.
PRESENTA UNA GRAN VERSATILIDAD COMO FUENTE DE ENERGIA: mediante procedimientos apropiados pueden formar combustibles: sólidos, líquidos o gaseosos.
TIPOS DE BIOMASA
4
32
1
Luz
1.- Residuos de la actividad ganadera2.- Residuos de la foresto industria y agroindustria3.- Residuos de la actividad forestal y cultivos energéticos4.- Residuos urbanos
BIOMASA
BIOMASA FORESTAL Biomasa natural Plantaciones
energéticas Desperdicios de
las actividades agrícolas
Desperdicios de la foresto industria
LA TIERRA Y SU ENERGIA
• LAS ENERGIAS CLASICAS Y ALTERNATIVAS PROVIENEN DEL SOL A EXCPCION DE LA GEOTERMICA Y NUCLEAR
FOTOSINTESISENERGIA SOLAR
CO2
O2
6CO2 + 6H2O + Energía solar → C6H12O6 + 6O2
CICLO DEL CARBONO
CO2
CH4; CO2
CO2
H2OCO2; N2; O2; CO; etc
(CH2O)n
CO2
COCH4
Etc.
1
2
3 4
1.- Descomposición2.- Respiración3.- Combustión completa4.- Combustión incompleta
CARACTERISTICAS DE LA BIOMASA PARA USO ENERGETICO
Tipo de biomasa Composición química y física Contenido de humedad Humedad Contenido de cenizas Poder calorífico Densidad aparente Recolección, transporte y manejo.
PODER CALORIFICO SUPERIOR DE MADERAS MISIONERAS
5.100Pino Elliotis4.700Pino Paraná4.900Lapacho Negro4.600Cedro4.816Guatambú Amarillo4.700Eucaliptos Saligna4.005Fumo Bravo4.817Canafistola4.112Chirca5.104Alecrin4816Anchico colorado
PCS (KCAL/KG)ESPECIE
EFECTO DE LA HUMEDAD SOBRE EL PCS
0 25 30 35 40
0
1000
2000
3000
4000
5000PC
I kca
l/kg
HUMEDAD %
TRANSFORMACION DE LA BIOMASA
BIOMASA VEGETAL O ANIMAL
PROCESOS FISICOS PROCESOS BIOQUIMICOS
PROCESOS TERMO-QUIMICOS
ACEITES VEGETALES
DIGESTION ANAEROBICA FERMENTACION
COMBUSTIONCalorvapor
PIROLISISCarbón vegetal
Gas pobreGas rico
Piroleñosos
GASIFICACIONGas pobre
Gas de síntesis
COMBUSTION DIRECTA Combustión en pila
Combustión en semi pila
Combustión en lecho fluidizado
COMBUSTION EN SEMI PILA.
CALDERA ACUOTUBULAR
GASIFICACIONGASIFICACION
CON OXIGENO CON AIRE
GAS MEDIO GAS POBRE
Gas de síntesis Motor de combustión interna
Combustión
Metanol
Motor de combustión interna
Energía mecánicaEnergía eléctrica
Energía mecánicaEnergía eléctrica
Calor para proceso
VAPOR+
Maquina de vapor
Energía mecánicaEnergía eléctrica
COMPOSICION Y PODER CALORIFICO DEL GAS POBRE CO ENTRE 20 y 25% H2 ENTRE 15 y 20% CH4 ENTRE 1 y 2% CO2 ENTRE 10 y 12% N2 ENTRE 48 y 50% PODER CALORIFICO ENTRE 1.150 y 1.350
kcal/Nm3.
PRINCIPALES REACCIONES DE GASIFICACION
C + O2 = CO2 + 393.800 kj/ kmol
C + H2O = CO + H2 - 131.400 kj/kmol
CO + H2O = CO2 + H2 + 41.200 kj/kmol
C + CO2 = 2 CO - 172.600 kj/kmol
C + 2 H2 = CH4 + 75.000 kj/kmol
ESQUEMA DE GASIFICADORINFLUENCIA DE LA HUMEDAD. .
GASIFICADOR IMBERT
MOTOR PARA GAS POBRE
SISTEMA DE GEENERACION DE E. E. CON GAS POBRE
ALGUNAS VENTAJAS DE LA GASIFICACION
El gas producido es más versátil y se puede usar para los mismos propósitos que el gas natural;
Puede quemarse para producir calor y vapor, y con una maquina de vapor se puede generar energía mecánica y eléctrica.
Puede alimentar motores de combustión interna para su transformación en energía mecánica y eléctrica.
Puede emplearse para alimentar turbinas de gas para generar electricidad.
Produce un combustible relativamente libre de impurezas y causa menores problemas de contaminación al quemarse.
Con todo, la operación de gasificación es más complicada. En principio, un gasificador simple y pequeño puede ser construido
en talleres metal mecánicos convencionales, pero se requiere experiencia y un prolongado período de ajuste para llevar el sistema a sus condiciones óptimas de operación.
Los sistemas deben estar suficientemente sellados para evitar la fuga de gas que tiene características tóxicas por el tenor de CO.
Se debe tener especial cuidado de no producir explosiones durante la operación de estos equipos.
PIROLISIS
PIROLISIS
LENTA RAPIDA
COMBUSTIBLES LÍQUIDOSMetanol
GAS POBRE CARBON VEGETAL
COMBUSTIONGASIFICACION
CARBON VEGETAL GAS RICO
GAS DE SINTESISMETANOL
COMBUSTIONGASIFICACION
CONCLUSIONES Se puede concluir que con la biomasa se puede
generar energía térmica, mecánica y eléctrica: Energía térmica: instalaciones de combustión de la
biomasa o sus productos. Energía mecánica:
Ciclo de vapor: expansión del vapor en una turbina o motor de vapor
Turbina de gas: combustión del gas pobre en una turbina de gas. Permite el uso de ciclos combinados.
Motor alternativo de combustión interna: utiliza productos combustibles gaseosos y líquidos de la biomasa.
Energía eléctrica: generada a partir de la energía mecánica.
COGENERACIONCogeneración: permite obtener
energía eléctrica y térmica al mismo tiempo.
Para un aserradero de 100 kVA de potencia instalada con su factor de utilización consume 37kWh. Se producen 0,6 m3 de residuos que representan 540 kWh.
194,4 kWh son pérdidas en caldera y hogar.
297,2 kWh pérdidas del motor a vapor203,2 kWh aprovechables en secadero
de madera49,4 kWh energía mecánica disponible39,5 kWh energía eléctrica
“POSIBILIDADES DE LA COGENERACION EN LA PROVINCIA DE MISIONES”KOLODZIEJ CARLOS; POSLUSZNY JOSE; POSLUSZNY LUCIO – 1990.
CICLO COMBINADO
TURBINA PARA GAS POBRE
MOTOR DE VAPOR SPILLING. .