ANÁLISIS TÉCNICO DE LA ALTERNATIVA

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1 ANÁLISIS TÉCNICO DE LA ALTERNATIVA DESARROLLO DE INTEGRACIÓN TECNOLÓGICA DE RECURSOS ENERGÉTICOS RENOVABLES EN SISTEMAS PRODUCTIVOS AGRÍCOLAS Y AGROINDUSTRIALES DEL DEPARTAMENTO DE CÓRDOBA Proyecto presentado al sistema general de regalías al fondo de ciencia y tecnología para el departamento de Córdoba: Grupos de investigación: OPUREB (Optimización de procesos y uso racional de la energía y biomasa) DANM (Desarrollo y Aplicaciones de Nuevos Materiales) Alianzas y participaciones SENA Montería Corpoica Gobernación de Córdoba Universidad del Norte Empresas productivas del departamento UNIVERSIDAD PONTIFICIA BOLIVARIANA. Montería - Córdoba

2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LA ALTERNATIVA PROYECTO: INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO (I + D) DE SISTEMAS DE INTEGRACIÓN DE ENERGÍAS RENOVABLES AL SECTOR PRIMARIO DEL DEPARTAMENTO DE CÓRDOBA RESUMEN Para llevar a cabo la realización de actividades de investigación y desarrollo (I+D) de sistemas de integración de energías renovables aplicada a la agroindustria del departamento se llevara a cabo la siguiente metodología. Adquisición de equipamiento y talento humano para realización de actividades de investigación y desarrollo en tópicos de aprovechamiento de recursos renovables para generación de energía y producción de biocombustibles. Levantamiento de información acerca de potencialidades y usos de subproductos y residuos generados en actividades agrícolas y agroindustriales del departamento. Desarrollo de un sistema informático para la evaluación del uso de residuos generados en actividades del sector primario. Estudio para la identificación de necesidades relacionadas a actividades de Investigación y desarrollo experimental en el área de energías alternativas. Instalación y puesta a punto de una planta piloto de generación de potencia eléctrica mediante el uso de residuos sólidos. Modelación y simulación de procesos de integración de energías renovables para el aumento de la competitividad en actividades del sector primario. Procesos de transferencia tecnológica a industrias y cultivadores de la región. 2

3 Tabla de contenido CAUSAS Y OBJETIVOS DEL PROYECTO... 4 CONCEPTUAL DEL PROYECTO DIAGNOSTICO DEPARTAMENTAL Socioeconómico del sector primario Potencial de usos de recursos renovables Biomasas residuales Radiación solar térmica para secado Diagnostico tecnológico industrial (usos de residuos y valoración energética) Resumen actividades de diagnóstico departamental DESARROLLO Y ADQUISICIÓN DE TECNOLOGÍAS Briquetadora Quemador de biomasa Gasificador de biomasa Grupo electrógeno a gas pobre Sistema de medición de variables y caracterización de la gasificación de residuos Módulos fotovoltaicos Colectores Solares Equipamiento auxiliar Equipos de trituración Equipos de Mezclado Resumen de actividades de desarrollo y adquisición de tecnologías DESARROLLO EXPERIMENTAL Actividades de desarrollo experimental e investigación científica EVALUACIÓN DE COSTOS Y COMPETITIVIDAD

4 CAUSAS Y OBJETIVOS DEL PROYECTO CAUSAS Desconocimiento de los beneficios de las tecnologías y técnicas para mejorar la productividad usando recursos energéticos renovables OBJETIVOS Diagnostico socioeconómico y de potencial de uso de recursos energéticos renovables para el mejoramiento de la productividad del sector agrícola y agroindustrial del departamento Carencia de sistemas de desarrollo tecnológico disponibles para estudios y desarrollo de sistema de aprovechamiento energético de la biomasa como recurso renovable Desarrollar y adquirir con base en las necesidades del departamento tecnologías para el desarrollo de actividades de investigación y desarrollo experimental de sistemas de aprovechamiento de recursos energéticos renovables Bajo desarrollo experimental para el desarrollo de investigación y transferencia de tecnologías de aprovechamiento de energías renovables en el sector primario Desarrollar actividades de Investigación y desarrollo de tecnologías de aprovechamiento de recursos energéticos renovables como biomasa y solar en procesos de transformación productiva del sector agrícola y agroindustrial del Departamento Uso exclusivo de energéticos y tecnologías convencionales en procesos productivos agroindustriales Desarrollar estrategias y escenarios de productividad mediante la evaluación de costos y competitividad de la aplicabilidad de los sistemas de integración de energías renovables al sistema productivo agrícola y agroindustrial del Departamento Inexistencia de ofertas tecnológicas de desarrollo regional para el aprovechamiento de residuos y recursos renovables aplicada a la agroindustria Incrementar el interés por las actividades de investigación y formación académica en el sector productivo de la región mediante la trasferencia de conocimientos y tecnologías piloto para la transformación productiva agrícola y agroindustrial del departamento de Córdoba 4

5 DIAGRAMA CONCEPTUAL DEL PROYECTO DIAGNOSTICO DEPARTAMENTAL CARACTERIZACIÓN DE MATERIAS PRIMAS Y RECURSOS RENOVABLES Diagnostico Técnico Tecnologías industriales de aprovechamiento energético actuales Empresas de auditorías energéticas Medidas de ahorro y uso racional de la energía y biomasa actuales en la industria de alimentos. Vías de acceso Servicios públicos y utilidades Logística de suministro Grupos de investigación Diagnostico socioeconómic o Situación socioeconómica de campesinos y pequeños productores Identificación de gremios Formación de asociaciones Costo de recursos energéticos convencionales en sectores rurales Diagnóstico de potencialidad energética renovable Volúmenes y disponibilidades de biomasa secas y caracterización de usos para su transformación Índices de radiación solar térmica para aprovechamiento en: Generación Fotovoltaica Concentradores solares para precalentamiento industrial Secado de alimento Deshidratación de frutas y hortalizas Desarrollo tecnológico realizado en la región Propiedades fisicoquímicas y termoquímicas de biomasas Humedad biomasas Poder calorífico Análisis Elemental Análisis próximo Termo-gravimetría Contaminantes Análisis fisicoquímico Caracterización de impactos ambientales de diversos usos y procesamientos Efluentes Material particulado Residuos sólidos Uso de subproductos y desechos (DESARROLLO Y ADQUISICION DE TECNOLOGÍAS) sistemas pilotos Gasificación de biomasa para la generación de potencia eléctrica Densificación de biomasas Quemadores de biomasas Módulos fotovoltaicos Colectores solares para secado y precalentamiento de gases y líquidos Cuartos fríos de bajo consumo energético Acumuladores alternativos de energía DIAGNOSTICO DEPARTAMENTAL CARACTERIZACIÓN DE RECURSOS PERMITIRÁ Generación de nuevo conocimiento y desarrollo de tecnologías. Producción y fortalecimiento de capacidades científicas y tecnológicas Mejora de las capacidades para la ejecución de procesos de I+D Desarrollo de la apropiación social del conocimiento Estrategias, diseños y recomendaciones para incrementar la competitividad del sector productivo en el departamento Incremento de la capacidad científica y tecnología del departamento en el manejo e integración de recursos renovables al sector productivo 5

6 METODOLOGÍA DE LA ALTERNATIVA El fortalecimiento de las actividades de investigación y desarrollo experimental para el mejoramiento del sector productivo del departamento de Córdoba, se realizara con base en la siguiente estructura 1. DIAGNOSTICO DEPARTAMENTAL. Objetivo: realizar un diagnóstico socioeconómico y de potencialidades de uso de recursos renovables Se realizara un diagnóstico departamental que permitirá conocer con información de fuentes primarias, las potencialidades del sector primario para el aprovechamiento e integración de energías renovables para el incremento de la productividad evaluando aspectos socioeconómicos, culturales y técnicos con respecto a la generación de biomasas residuales de diversas cadenas productivas y posibles transformaciones in situ Socioeconómico del sector primario. Un estudio de las condiciones socioeconómicas de pequeños productores del sector primario realizado mediante un completo diagnóstico de las condiciones socioeconómicas de pequeños productores y campesinos de diversas zonas rurales y municipios del departamento tales como: Montería, Cerete, San Pelayo, Ciénaga de oro, Chinú, Chima, Cotorra, Lorica y Momil. Identificados como Zonas estratégicas por su cercanía y niveles de producción agrícola con altos volúmenes de generación de residuos Potencial de usos de recursos renovables Se medirá en los principales municipios productores del Departamento el potencial de uso de las energías renovables y el nivel de integración tecnológica junto a los estudios socioeconómicos. En los municipios mencionados anterior mente se realizaran mediciones para evaluar el nivel de integración de energías renovables y el su potencial tales como. Consumos y diagnósticos energéticos en actividades agrícolas (preparación de terreno, siembra y cosecha) Insumos asociados a las actividades (Fertilizantes, químicos, semillas) Consumo promedio energía por procesamiento industrial de productos Consumo promedio energía por procesamiento artesanal (Campesinos y pequeños productores) Niveles de producción y balance económico de las actividades Indicadores de generación de biomasas residuales Niveles de radiación solar térmica Estado de servicios y utilidades 6

7 Biomasas residuales Mediante consultas en fuentes de información primaria y secundaria, se determinaran las cantidades de biomasas residuales sólidas generadas en las distintas cadenas de producción agroindustrial como el manejo de residuos de poda en la zona urbana, se realizará una proyección de los volúmenes de generación de residuos disponibles para su utilización como combustible aglomerado. La información será organizada en bases de datos utilizando Microsoft Access y establecerá el potencial de uso de diversas biomasas residuales para procesamientos termoquímicos y usos como fuentes alternas de energía Radiación solar térmica para secado Se realizaran estudios detallados para dar solución a problemas de secado de productos agrícolas implementando colectores solares con tecnologías al alcance de campesinos, pequeños productores e industria de alimentos. Se comienza con mediciones de radiación solar térmica en forma estacionaria para los principales municipios productores de frutas, hortalizas y granos que requieran eficientes procesos de secado y deshidratación. Mediante herramientas computacionales y simulación matemática se cuantificara en el departamento la influencia de variables experimentales relacionadas planteando como resultados, el desarrollo de modelos y tecnologías para el fenómeno de secado y deterioración de productos agropecuarios 1.3. Diagnostico tecnológico industrial (usos de residuos y valoración energética) Este diagnóstico se realizara in situ en los municipios mencionados en el análisis socioeconómico bajo el siguiente procedimiento. La Figura 1 muestra la estructura de identificación de recursos y potencialidades de integración de energías renovables al sector primario con base al aprovechamiento y potencialidades de uso energético de biomasas residuales. BIOMASA SÓLIDA PROCESOS INDUSTRIALES AGROINDUSTRIA Cáscaras frutos secos Maderas Podas forestales Podas frutales Restos agrícolas (cascarilla, tusa, residuos de algodón, entre otros). SECTOR AGRICOLA SECTOR FORESTAL SECTOR GANADERO Lavados Escaldados Secado/Evaporación Tratamientos residuales Tratamientos Fitosanitarios Torrefacción Refrigeración Perecedera Cocción Climatización Invernaderos Pasteurización Esterilización Destilación Tueste Figura 1. Necesidades y niveles de integración de energías renovables de diversos procesos industriales para la agroindustria y el sector primario 7

8 1.4. Resumen actividades de diagnóstico departamental Se resume a continuación las actividades para la realización de diagnósticos socioeconómicos y técnicos para la caracterización energética del departamento (ver Tabla 1) Tabla 1. Actividades del diagnóstico departamental ACTIVIDAD METODO/REQUERIMIENTO 1-1. Identificación y creación de actores rurales y pequeños productores en actividades agrícolas y agroindustriales del departamento Método: Elaboración de encuestas, estudios de mercado Visitas industriales zonas rurales y vinculación de diversos actores al proyecto que permitan cuantificar a nivel industrial y doméstico de pequeños productores y campesinos el uso actual de los residuos para cuantificar las disponibilidades de transformación, se presentaran con ello, alternativas para mitigar impactos ambientales negativos causados por las quemas indiscriminadas a cielo abierto. Vistas 15 (Ruralidades del Departamento) y aplicación de encuesta Estudios sociólogos Inscripción de industriales, campesinos y pequeños productores al proyecto Método: Se determinan los volúmenes de procesamiento y generación de residuos en plantas industriales y actividades agrícolas 1-2. Realización de estudios del potencial y estado (cantidad y como se encuentra) Caracterización (análisis elemental e inmediato, composición y fusibilidad de cenizas, PCS, PC). Vistas Técnicas 5 (empresas agroindustriales y/o agrícolas del departamento) Termocuplas Analizador de gases de combustión Cámara termo grafica Papelería Software de simulación de procesos (ASPEN PLUS) Software de programación de operaciones y logística (GAMS) Software de análisis estadístico de datos (STATGRAPHICS) Equipo: Uso de WORKSTATION (Estación computacional de trabajo de alta gama) Método: Mediante muestra tomadas in situ se realizaran diversos ensayos en laboratorios certificados para evaluación de propiedades térmicas, químicas y físicas para definir las posibles utilidades de las diversas biomasas 8

9 ACTIVIDAD METODO/REQUERIMIENTO Vistas Técnicas 5 (empresas agroindustriales y/o agrícolas del departamento) Servicios de laboratorio (Análisis próximo) Servicios de laboratorio (Análisis elemental) Servicios de laboratorio (Análisis Termogravimétricos) Servicios de laboratorio (Análisis de combustión) 1-4. Elaboración de diseños y análisis de logística de suministro(tecnologías de recolección, empacado, trituración y secado) Método: Se evalúan diversas opciones y estrategias de recolección, acopio de biomasas residuales, diversas tecnologías para reducción de tamaño en busca de optimizar recursos energéticos y tecnologías de secado empleando radiación solar térmica. Software de programación de operaciones y logística (GAMS) Software de simulación de procesos (ASPEN PLUS) Equipo: Uso de WORKSTATION (Estación computacional de trabajo de alta gama) Servicio: mediciones de tiempos y logística en zonas rurales e industrial con actividades de generación de biomasas residuales aprovechables Determinación de Potencialidad de uso alternativo e integración de biomasas residuales mediante procesos termoquímicos Método: Con base en estudios socioeconómicos y volúmenes de generación de biomasas residuales, se determinaran los usos de aprovechamiento energético y como integrarlos tecnológicamente para incrementar la productividad. Los posibles usos se muestran en la Error! No se encuentra el origen de la referencia. se uestran diversos procesos termoquímicos para el aprovechamiento energético de biomasas residuales. 9

10 ACTIVIDAD Procesos termoquímicos METODO/REQUERIMIENTO Pirolisis Gasificació n Licuefacció n Combustión Solido Gas Liquido Figura 2. Diversos procesos termoquímicos de la biomasa Carbón Activado Gas de Síntesis Gas Pobre Combustible s Energía Eléctrica, mecánica y termica Servicios de laboratorios: ensayos de paralización (5Kg x 6 materias primas) Servicios de laboratorios: ensayos de gasificación (5Kg x 6 materias primas) Servicios de laboratorios: ensayos de Licuefacción (5Kg x 6 materias primas) Servicios de laboratorios: ensayos de Combustión (5Kg x 6 materias primas) Software de modelación y simulación de procesos (ASPEN PLUS) Software de modelación y simulación de procesos (ANSYS) Equipo: Uso de WORKSTATION (Estación computacional de trabajo de alta gama) 2. DESARROLLO Y ADQUISICIÓN DE TECNOLOGÍAS Las actividades experimentales dentro del proyecto contemplan los principales equipos para la experimentación (ver Tabla 2): Tabla 2. Equipamiento principal para experimentación y caracterización de recursos renovables Fuente renovable Proceso Equipo Producto Usos principales Combustible en termo centrales de generación Biomasa Densificación Combustión directa Pelletizadoras - briquetadora Quemador de biomasas 10 Biocombustible s densificados Calor Uso en calderas ( Generación de vapor ) Cualquier uso de energía térmica Uso en calderas ( Generación de vapor ) Cualquier uso de energía térmica

11 Fuente renovable Proceso Equipo Producto Usos principales Solar Gasificación Generación fotovoltaica Calentamiento Gasificador de biomasa Gas Pobre Gas de síntesis Generación de energía eléctrica Cualquier uso de energía térmica Síntesis de biocombustibles Módulos fotovoltaicos Electricidad Uso industrial y domestico captura de Colectores solares energía Secado térmica precalentamiento 2.1. Briquetadora Equipo para la densificación de combustibles sólidos. Se realizaran prueban in situ para los principales municipios productores agrícolas con generación de biomasas residuales sólidas. Este equipamiento permitirá cuantificar las eficiencias y rendimientos operacionales del proceso de producción de biocombustibles sólidos densificados para el aprovechamiento de residuos. La briquetizacion, permite mejorar las propiedades de la biomasa como combustible durante la combustión y reducir significativamente los costos de transporte ya que se reducen los volúmenes hasta en un 70%. Figura 3. Briquetadora de biomasa (Weima en España) 2.2. Quemador de biomasa Con este equipo se evaluaran eficiencias y rendimientos operacionales en el proceso de combustión de combustibles densificados, biomasa sin tratamiento, biomasa triturara, subproductos o residuos con propiedades combustibles. La Figura 4 muestra un quemador por la empresa EOSOLAR (Meres Siero (Asturias, España)) 11

12 Figura 4. Quemador de biomasa densificada (EOSOLAR Meres - Siero (Asturias, España)) 12

13 2.3. Gasificador de biomasa El sistema comprende un reactor donde se da el proceso de gasificación, un sistema de tratamiento de gases y un generador eléctrico. El objetivo de este sistema, es el de convertir la biomasa residual previamente tratada en un gas que posteriormente alimentara un motor-generador para producir electricidad. La figura 5 muestra un sistema de gasificación para generación de gas combustible. Figura 5. Sistema de gasificación de biomasa (ANKUR) 13

14 Grupo electrógeno a gas pobre Está compuesto de un motor que funciona con gas procesado a partir de gasificación de biomasa y un alternador para la generación de potencia eléctrica (ver Figura 6) Figura 6 motor generador de energía de gas pobre(ankur) Sistema de medición de variables y caracterización de la gasificación de residuos. Para realización de actividades experimentales es necesario instrumentar la planta de gasificación mediante una cromatografía de gases en línea (ver Figura 7) Figura 7. Cromatografía de gases para conexión en línea.( Instrumentación y Analítica Industrial YEW CHILE S.A.) 14

15 2.4. Módulos fotovoltaicos Además del uso de pirómetros, se cuantificaran las eficiencias y costos de aprovechamiento de energía solar fotovoltaica utilizando paneles para la generación de potencia integrada in situ. La Figura 8 muestra un módulo fotovoltaico de 200W fabricado por Kyocera Solar, Inc Módulos fotovoltaicos (paneles solares): producen la energía eléctrica en corriente continua. Baterías: guardan la energía eléctrica que producen los paneles para ser usada cuando se necesite. Cargador de baterías: es el aparato que llena las baterías con la electricidad que producen los paneles. Inversor: coge la energía de las baterías y la transforma a corriente alterna en 220 V, pudiendo así utilizarse por los aparatos eléctricos normales. Instalación eléctrica: es la instalación normal de puntos de luz, enchufes, protecciones, etc. Figura 8. Modulo fotovoltaico de 200W (Internacional Kyocera Solar, Inc) 2.5. Colectores Solares Se utilizan para incrementar la eficiencia térmica usada para secado de la biomasa, secado de alimentos, precalentamiento de agua-aire en procesos. En el proyecto serán utilizados para secado de combustibles sólidos densificados aprovechando energía radiante térmica, determinación de la cinética de secado y humedades de equilibrio de alimentos y residuos, así como el incremento de la productividad en aplicaciones a baja escala (campesinos y pequeños productores) con la fabricación de dispositivos de bajo costo realizados por los beneficiarios. La Figura 9 muestra un esquema de funcionamiento de los colectores solares diseñados y construidos en la Universidad Pontificia Bolivariana (Seccional Montería) 15

16 Figura 9. Esquema colector para precalentamiento de agua (diseños UPB Montería) 2.6. Equipamiento auxiliar Equipos de trituración Se utilizan para acondicionar la materia prima previo a la transformación termoquímica sea como uso combustible para la generación de energía eléctrica en un gasificador de biomasa o uso directo como combustible en quemadores. La Figura 10 muestra un bosquejo tridimensional de los equipos para la molienda del carbón y la tusa. A continuación detalla un esquema de cada equipo. Figura 10 Esquema molinos de biomasa (diseños UPB Montería) 16

17 Equipos de Mezclado Se utilizaran para preparación de materias primas previos a su uso en el gasificador o quemadores. Estos equipos tendrán la capacidad de asegurar la homogeneidad de las mezclas de diversas materias primas (residuos). La Figura 11. Muestra un bosquejo tridimensional de la mezcladora. A continuación detallan los planos de taller para la construcción del equipo. Figura 11 Ensamble de la máquina mezcladora (diseños UPB Montería) 2.7. Resumen de actividades de desarrollo y adquisición de tecnologías Se resume a continuación las actividades para la realización de diagnósticos socioeconómicos y técnicos para la caracterización energética del departamento (ver Tabla 3) Tabla 3. Actividades de desarrollo y adquisición de tecnologías ACTIVIDAD METODO/REQUERIMIENTO 2-1. Desarrollo y adquisición de tecnologías para actividades de experimentación y desarrollo (I +D) para la gasificación de biomasa Método: Se requiere un gasificador de biomasa para la generación de potencia eléctrica a escala piloto adaptable a instalaciones industriales generadoras de biomasas residuales Equipo: Adquisición de gasificador de biomasa Equipo: Adquisición de grupo electrógeno de generación con 17

18 ACTIVIDAD METODO/REQUERIMIENTO gas pobre Equipo: Adquisición de equipo de cromatografía de gases para conexión en línea Servicio: Construcción de un sistema de movilización de la planta piloto 2-2. Desarrollo y adquisición de tecnologías para actividades de experimentación y desarrollo (I +D) para producción de combustibles sólidos densificados Método: la densificación de biomasa contiene los siguientes procesos (trituración, mezcla, densificación a altas presiones y secado En este sentido se instalara una planta para procesamiento de biomasas residuales para la producción de briquetas y/o pellets los cuales se utilizara para evaluaciones experimentales en la determinación de rendimientos y eficiencias de conversión de energía. Software: ANSYS Software: Solidworks Equipo: Adquisición de pelletizadora de biomasa (Cantidad 1) Equipo: Adquisición de sistema de secado de biomasa (Cantidad 1) Servicio: Construcción de un sistema de mezclado de biomasas Servicio: Construcción de un sistema de trituración de biomasas 2-3. Desarrollo y adquisición de tecnologías para actividades de experimentación y desarrollo (I +D) para combustión directa de residuos Método: Con base en las características termoquímica de biomasas residuales generadas, se realizan diseños y pruebas de simulación para la construcción de Quemadores de acero para altas temperaturas para funcionamiento por biomasa residual de forma densificada o en estado natural Software: ASPEN PLUS Software: ANSYS Software: Solidworks Equipo: Uso de WORKSTATION Equipo: Adquisición de quemador comercial de biomasa densificada Servicio: Construcción de quemador según diseños (2 quemadores: 1 biomasa densificada, 1 biomasa estado normal) 2-4. Desarrollo y 18

19 ACTIVIDAD adquisición de tecnologías para actividades de experimentación y desarrollo (I +D) para generación fotovoltaica METODO/REQUERIMIENTO Método: se realizaran mediciones de radiación solar térmica estacional y nivel de integración en zonas no interconectadas. Para ello será necesaria la construcción de sistema de generación de potencia eléctrica fotovoltaica portátil. Software: ANSYS Equipo: Uso de WORKSTATION módulos fotovoltaicos (paneles solares): Adquisición de baterías de acumulación de carga de alta capacidad: Adquisición de cargador de baterías: Adquisición de sistema de corriente fotovoltaica inversor: Servicio instalación eléctrica de puntos de luz, enchufes, protecciones al sistema piloto móvil Desarrollo y adquisición de tecnologías para actividades de experimentación y desarrollo (I+D) para aprovechamiento de radiación solar térmica en procesos de secado y precalentamiento Método: con diversas materias primas (Biomasas residuales combustibles, densificados de biomasa, frutas y hortalizas, se realizaran diversas caracterizaciones con respecto a procesos de secado y deshidratación necesarias, con equipamiento comercial se harán mediciones de capacidades de procesamiento de secado mediante concentración solar de alta y baja temperatura Software: ANSYS Equipo: Uso de WORKSTATION Equipo: Adquisición de baterías de acumulación de carga de alta capacidad: Adquisición de cargador de baterías: Adquisición de sistema de corriente fotovoltaica inversor: Servicio instalación eléctrica de puntos de luz, enchufes, protecciones al sistema piloto móvil. 3. DESARROLLO EXPERIMENTAL Se llevaran a cabo actividades de experimentación asociadas al estudio de alternativas de integración de energías renovables para la mejora del sector primario del departamento de Córdoba considerando aprovechamiento solar y biomasa. Los resultados experimentales servirán como soporte para llevar a cabo diseños aplicable a sistemas productivos industriales y a baja escala (Pequeños productores y campesinos) 19

20 3.1. Actividades de desarrollo experimental e investigación científica. Se resume a continuación las actividades para la realización de diagnósticos socioeconómicos y técnicos para la caracterización energética del departamento (ver Tabla 4) Tabla 4. Actividades de investigación de desarrollo experimental para el aprovechamiento energético de recursos renovables integrado al sector primario ACTIVIDAD 3-1.Evaluación de rendimientos y eficiencia energética para sistemas de generación de potencia eléctrica empleando gasificación de biomasas residuales 3-2. Evaluación de rendimientos y eficiencia energética para la elaboración de biocombustibles sólidos densificados 3-3. Evaluación de rendimientos y eficiencia energética para procesos de secado y deshidratación de frutas y hortalizas empleando colectores solares 3-4. Evaluación de rendimientos y eficiencia energética para procesos de combustión de biomasas residuales (con y sin densificación) 3-5. Evaluación de rendimientos y eficiencias de generación fotovoltaica integrada a procesos agrícolas y agroindustriales 3-6. Evaluación de rendimientos y eficiencias en sistemas de acumulación de energía empleando biomasa (Biopilas) METODO/REQUERIMIENTO Materiales. Insumos de biomasas residuales Materiales. Combustible Servicio: Transporte de materias primas y equipos Servicio: Soporte técnico y montaje de sistema piloto en diversos puntos de la geografía cordobesa Servicios tecnológicos y científicos: desarrollo experimental Materiales. Insumos de biomasas residuales Materiales. Combustibles, energía eléctrica. Servicio: Transporte de materias primas y equipos Servicios tecnológicos y científicos: desarrollo experimental Materiales. Insumos de biomasas residuales, frutas y hortalizas Materiales. Combustibles, energia eléctrica. Servicios tecnológicos y científicos: desarrollo experimental Materiales. Insumos de biomasas residuales Materiales. Combustibles Servicios tecnológicos y científicos: desarrollo experimental Servicios tecnológicos y científicos: desarrollo experimental Materiales. Insumos de biomasas residuales y químicos Servicios tecnológicos y científicos: desarrollo experimental 20

21 4. EVALUACIÓN DE COSTOS Y COMPETITIVIDAD Se realizara la evaluación de costos y competitividad de los diversos métodos de integración de energías renovables con base en los diagnósticos departamentales y los desarrollos experimentales. La evolución de costos permitirá evaluar financieramente las alternativas y métodos de integración de energías renovables en comparación con las practicas actuales de transformación del sector primario en el departamento. Esta información permitirá a industrial campesinos y pequeños productores planificar y evaluar escenarios estratégicos para incrementar su productividad minimizada por los altos costos energéticos y carencia de tecnologías para el uso eficiente de la energía renovable y biomasa. Se realizará la optimización de procesos productivos para agricultura y agroindustria y se establecerán con base en parámetros técnicos, una evaluación financiera, de mercado y competitividad contemplando el posible establecimiento de mecanismos de desarrollo limpio y escenarios probables de precios futuros. Para esto se usara diferentes herramientas computacionales especializadas en simulación de procesos, y generación de escenarios 4.1. Actividades para la evaluación de costos y competitividad ACTIVIDAD 3-1.Evaluacion de costos y competitividad de sistemas de integración de energías renovables al sector primario del departamento de Córdoba METODO/REQUERIMIENTO Método: se realizaran análisis estadístico de datos consultados en fuentes primarias en el diagnostico departamental, proyecciones de oferta y demanda para la generación de recursos renovables provenientes de biomasas residuales y precios para la evaluación de escenarios productivos mediante la integrando de tecnologías de aprovechamiento de recursos energéticos alternativos. Software: ASPEN PLUS Software: GAMS Software: Statgraphics Equipo: Uso de WORKSTATION 21