LA BIOMASA FUENTE DE ENERGIA RENOVABLE
San José, Septiembre del 2018
INTRODUCCION A LA BIOMASA
1.1.- Definición de la biomasa.
En la actualidad desde un punto de vista de aprovechamiento
energético se acepta como definición de biomasa:
“ Se considera biomasa a un grupo de productos energéticos y
materias primas de tipo renovable que se originan a partir de
materia orgánica formada por vida biológica
1.2.- La biomasa como fuente energética.
Los factores responsables de favorecer la biomasa como fuente
energética son:
• Encarecimiento del precio del petróleo y el cambio climático.
• El aumento de la producción agrícola y la búsqueda de usos
alternativos.
• La posibilidad de utilizar conocimientos técnicos para
optimizar el proceso de obtención de la energía.
• La dificultad para desarrollar otros tipos de proyectos
1.3.- Ventajas y desventajas del uso de la biomasa.
• Fuente renovable su uso no acelera el calentamiento global.
• Produce menos cenizas que el carbón mineral y la que se
produce se puede utilizar para abono de suelos.
• El proceso de captura de metano de los desechos agrícolas y
la sustitución de derivados del petróleo, disminuyen el efecto
invernadero y la contaminación de mantos acuíferos.
• Debido a que su materia prima es local, su uso no viene
afectado, por las variaciones del precio de la energía.
Como inconvenientes:
• Son necesarias grandes cantidades para producir potencia, si
se compara con combustibles fósiles.
• Es un tipo de energía muy dependiente de las variaciones en
el contenido de humedad, clima y densidad de la materia
prima.
• Combustiones incompletas genera, monóxido de carbono y
otros gases nocivos.
1.4.- Aprovechamiento energético de la biomasa.
El aprovechamiento energético de la biomasa, puede tener los
siguientes objetivos:
• Agua caliente potable.
• Generación de Calor para procesos industriales de secado de
procesos agrícolas.
• Cogeneración.
• Generación de electricidad a gran escala, con posibles
hibridaciones con otras fuentes: termosolar.
IDENTIFICACION DE LABIOMASA POR SECTORESPRODUCTIVOS
2.1.- Tipos de biomasa.
1. Biomasa natural. La que se produce en ecosistemas
naturales y sin la intervención del hombre, para potenciarla
o modificarla
Aunque se utiliza habitualmente, su uso no es compatible
con la protección al medio ambiente
Se trata fundamentalmente de residuos forestales, como:
• Limpieza de bosques y plantaciones
• Leñas y ramas
2. Biomasa residual.
Generada por la actividad humana que utilizan materia
orgánica, cuya eliminación supone un problema.
Las ventajas asociadas:
• Reducción de contaminación y riesgo de incendios.
• Reducción de espacio en vertederos
• Costes de producción y transportes bajos.
• Evita de emisiones de CO2
• Genera puestos de trabajo
• Explotaciones forestales. Por las talas y tratamientos
preventivos como podas, clareos (eliminación de un nº
determinado de arboles ) y caminos forestales..
• Industrias agrícolas y agroalimentarias. Café, algodón,
coco, arroz, plátano, banano, bagazo de caña, almazaras,
bodegas y destilerías.
• Industria de la madera. Aserraderos o industrias de 1ª
transformación, elaboración de productos elaborados
(industria del mueble, carpinterías).
• Explotaciones ganaderas. Estiércoles, purines de cerdo,
gallinácea.
• Residuos urbanos. Fracción orgánica de los RSU, aguas
residuales y lodos de depuradoras
3.- Cultivos energéticos. Tradicionalmente caña de azúcar y
cereales.
Las características que deben de tener para aprovechar, para
aprovechar su potencial energético son:
1. Altos niveles de productividad a bajo costo de producción
2. Tierras agrícolas marginalizadas por falta de mercado
3. Utilización de maquinaria agrícola tradicional
4. Impacto nulo o positivo en el medio ambiente
5. Balance energético global positivo
6. Tierras agrícolas deben de ser recuperables
7. Posibilidad de transformación de biocombustibles o
biocarburantes.
8. Utilización mínima de agua y en todo caso sostenible
2.2.- Tabla comparativa de poder calorífico y peso especifico.FUENTE RENOVABLE: BIOMASA Poder calorífico Peso específico Peso específico FUENTE CONVENCIONAL Poder calorífico
MJ/Kg kg/m3 kg/m4 MJ/Kg
Suelto Peletizado
Brotes de poda seca 12,56 200,00 600,00 Diesel térmico 42.60 - 43.20
Maíz (Rastrojo/triturado) 14,34 / 25,12 x / 70 650,00 Búnker (Fuel oíl) 41.28 - 41.90
Cascara de algodón 16,74 - - Gas Licuado de Petróleo (LPG) 46.00 - 50.00
Café (Pulpa/cisco) 17,82 / 18,51 - 600,00
Cascara de coco 16,74 450,00 700,00
Cascara de arroz 13,82 - 15,07 - -
Bagazo de caña de azúcar 8,37 - 10,47 - -
Fibras de palmera de aceite 7,53 - 8,37 - -
Banano (raquis/Vástago) 7,6 / 8,5 - -
Plátano (raquis/Vástago) 7,6 / 8,5 - -
Leña pino seca hum. 15% 16,74 320,00 650,00
Serrín de madera mixta 12,56 200,00 650,00
Viruta de madera mixta 12,56 80,00 600,00
Astillas de madera mixta 12,56 200,00 650,00
Efectos medioambientales positivos. Balance de CO2 de la biomasa respecto fuentes convencionales.
PROCESOS FISICOS DETRANSFORMACION PARA USOENERGETICO: PELETIZACION
3.- Introducción al pretratamiento de la biomasa
Antes de proceder a la combustión, es necesario someterla a un
proceso previo para facilitar la reacción entre combustible y
comburente, siendo sus objetivos:
1. Homogeneizar la entrada de biomasa a la caldera.
2. Cuanto menor sea el pellet, mayor es la superficie para que
puedan reaccionan combustible y comburente.
3. Disminuir la cantidad de humedad, para evitar perdidas
caloríficas empleadas en vaporizar el agua.
3.1.– Secado
Las consecuencias de un alto grado de humedad, > 15%,
conllevan
• Reducción del PCI.
• Problemas mecánicos de atascamientos por apelmazamiento
del combustible
• Problemas químicos. El agua contenida puede dificultar el
proceso de combustión.
Para ello se precisa un secado parcial de la biomasa, de acuerdo
a los siguientes métodos,
1. Secado natural. Se favorece en zonas de alta temperatura
media y baja humedad relativa.
2. Secado forzado aplicando aire seco frío.
3. Secado forzado aplicando calor, mediante caldera de
biomasa auxiliar, poniendo en contacto los humos calientes
de la combustión, en contacto directo o indirecto con la
biomasa
3.2.- Densificado de la biomasa para uso energético: pellet
Para la producción del pellet, una vez secada y preparada la
materia prima, se procede a los procesos de:
1. Reducción de tamaño.
• Astillado. Para el caso de maderas lignocelulósicas.
• Molienda. Reducción a un más del tamaño, para aumento
de la superficie especifica, por exigencia de la caldera.
• Cribado. Control exhaustivo de la granulometría, para
asegurar un correcta combustión.
2.- Peletización. La compactación final, se realiza mediante un
equipo provisto de una matriz de metal y en su interior de
menos tamaño se encuentran los rodillos de presión.
El substrato es alimentado en el interior de la matriz, cuando las
partículas están entre los rodillos de presión y la matriz, la única
vía de salida son los orificios de la matriz.
Finalmente una cuchilla lo corta, obteniendo un pellet con un
diámetro inferior a 2,5 cm y de longitud no superior a 10 cm ( se
suelen romper ).
Las características de los pellets:
• Bajo contenido de humedad (menor al 15%)
• Alta reducción de volumen
• Mejor capacidad de almacenamiento
• Alta densidad, entre 600 y 700 kg/m3
• Alto contenido nutricional
• Excelente capacidad calorífica
• Excelente durabilidad
• Mejor capacidad de dosificación.
COMBUSTIÓN DE BIOMASAAPROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE BIOMASA RESIDUAL
GENERACIÓN DE ENERGÍA.COGENERACIÓN DE ENERGÍA.
BIOENERGÍA
La bioenergía es un tipo de energía renovable que se obtiene de materia orgánica, la
cual también es conocida como biomasa, proveniente de actividades agrícolas y
pecuarias, así como de la silvicultura y de desechos urbanos e industriales,
PROCESOS DE EXTRACCION DE LA ENERGIA
Es de suma importancia identificar las características de la biomasa de laque se pretende extraer algún contenido energético, ya que en funciónde ello algunas veces se puede emplear la biomasa directamente comocombustible, o bien, someterla a diversos tratamientos y procesos antesde su aprovechamiento. En general se puede clasificar en procesos decombustión, físicos, químicos, termoquímicos y biológicos, entre otros,como se muestra a continuación:
PROCESOS TERMOQUIMICOS
Son aquellos en los que la biomasa es transformada mediantediferentes procesos de oxidación, bajo ciertas condiciones detemperatura y presión, éstos permiten obtener combustibles enestado sólido, líquido o gaseoso. Si el proceso se realiza en ausenciaparcial de oxígeno se conoce como gasificación, si el proceso selleva a cabo sin presencia de oxígeno, se denomina pirolisis.
CALDERAS DE BIOMASA
CALDERAS DE BIOMASA
CALDERAS DE BIOMASA
CALDERAS DE BIOMASA
CALDERAS DE BIOMASA
CALDERAS DE BIOMASA
CALDERAS DE BIOMASA
CALDERAS DE BIOMASA
AIRE CALIENTE PARA SECADO
AIRE CALIENTE PARA SECADO
AIRE CALIENTE PARA SECADO
GENERACIÓN DE ENERGÍA
GENERACIÓN DE ENERGÍA
GENERACIÓN DE ENERGÍA
GENERACIÓN DE ENERGÍA
GENERACIÓN DE ENERGÍA
GENERACIÓN DE ENERGÍA
GENERACIÓN DE ENERGÍA
INCINERACION DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS
WASTE TO ENERGY
GENERACIÓN DE ENERGÍA
INCINERACION DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS
GENERACIÓN DE ENERGÍA
GENERACIÓN DE ENERGÍA
COGENERACIÓN DE ENERGÍA
COGENERACIÓN DE ENERGÍA
COGENERACIÓN DE ENERGÍA
COGENERACIÓN DE ENERGÍA
FIN
GRACIAS POR ASISTIR
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