Utilización de biogás como fuente de energía.

Transcripción

1 Utilización de biogás como fuente de energía. 1 Foro de análisis del potencial energético renovable. Cd. Juárez Chih. 8, 9 de Diciembre, UACJ. Oscar Núñez Ortega. oscar.nunez@ieee.org Instituto Tecnológico de Cd. Juárez

2 Objetivo. 1. Recurso energético disponible BIOGAS. 2. Tecnologías existentes. 3. Proyectos desarrollados en la región. 4. Necesidades del sector. 5. Investigación.

3 I.BIOGAS. Mezcla de gases resultantes de la descomposición anaeróbica de materia orgánica. >Metano (50% - 80%). >CO 2 (20% - 40%). >Otros Gases H 2 S (1% - 5%). >Temperatura comúnmente superior a 40 o C. >Presión baja (3PSI). >Sin color. >El olor se lo dan principalmente H 2 S.

4 Rellenos Sanitarios. Granjas/Establos/Rastros. Plantas procesadoras de alimentos. Plantas tratadoras de aguas. FUENTES DE BIOGAS.

5 POTENCIAL DEL BIOGAS. El gas natural esta compuesto por un 95% de metano. Poder calorífico: 5500 Kcal/m 3. Sus aplicaciones principales son: Producción de electricidad. Producción de calor (Agua/Vapor). Combustible para camiones.

6 2. BIOGAS DE RELLENOS SANITARIOS. Potencial en México.

7 PRODUCCION ANAEROBICA DE BIOGAS. RELLENO SANITARIO.

8 SISTEMA DE POZOS VERTICALES. SISTEMA DE POZOS HORIZONTALES.

9 Elementos de pozos horizontales.

10 Curva de producción de gas en pozos verticales. Potencial de Uso.

11 Perforación de pozos verticales.

12 Pozos Horizontales.

13 Comparativo de producción de gas. SISTEMA DE POZOS HORIZONTALES. SISTEMA DE POZOS VERTICALES. Potencial de Uso.

14 BIOGAS DE BIODIGESTORES. El biodigestor es una instalación que permite recuperar de forma controlada los gases (Biogás) que producen las excretas de algunos animales de granja, los cuales se pueden utilizar para producir energía (Eléctrica y/o Calorífica).

15 Captación de material orgánico en establos Control de presión y temperatura. Filtros de H 2 S. Producción de biogás en biodigestor. Quema del gas excedente. Producción de electricidad.

16 Tipos de Biodigestores. Domésticos. Industriales. Tipo laguna. Tipo Tanque.

17 Proceso de recolección de estiércol.

18 Biodigestor típico.

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20 Generación de energía eléctrica.

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22 Puntos de análisis. Otros Tipos de aplicación (Rastros, Plantas procesadoras de alimentos, etc). Operatividad de biodigestor. Factores influyentes en la producción de biogás.

23 3.PROYECTO DE GENERACION DE ENERGIA EN EL RELLENO SANITARIO DE CD. JUAREZ. CD. JUAREZ. BASURA ORGANICA. ALUMBRADO PUBLICO. CAMPAÑA DE EXPLORACION TONS. RELLENO SANITARIO. SISTEMA DE EXTRACCION.

24 Basura Toneladas de Basura Domestica y Comercial Por Día. ORIGEN. %. COMPOSICION. CLASIFICACION PARTICULAR. DOMESTICO. 72%. Industrial/Comercial. 28%. *Residuos Orgánicos (Alimentos y Plantas). *Residuos Inorgánicos (Plástico, Vidrio Papel, etc). *Residuos Orgánicos de Cafeterías. *Residuos Inorgánicos no tóxicos. *Zonas de Clase Alta. *Zonas de Clase Media. *Zonas de Clase Baja. *Maquiladoras. *Comercios. *Tiendas.

25 Relleno Sanitario. Ubicado a 27Km al sur de Cd. Juárez. Inicio operaciones en Tiene una superficie total de 126 Hectáreas. Esta dividido en tres secciones llamadas macro celdas (33, 47 y 46 hectáreas), solo la macro celda de 33 has. esta siendo utilizada. Tiene una capacidad total de almacenamiento de 40 millones de toneladas. Hasta la fecha de han recibido 7 millones de toneladas y se esta extrayendo gas de 3 millones.

26 Estimación de la producción de biogás. MACRO CELDA 1. FASE 1. FASE 2. FASE 3. Estado de la Celda. Clausurada. En proceso de llenado. En Proceso de Llenado. Producción Estimada de CH 4. Producción Estimada de Electricidad (MW) MM m 3 - CH 4 (Año X 15 Años). No determinado. No determinado. 6.4MW. 4.6MW. 6MW.

27 Producción de energía eléctrica. Unidades de Generación con Motores CAT de alta eficiencia 42% (Los mas eficientes del mercado). CAT-G3520C Landfill Gen Set. 1.6MW-480VCA.

28 BIODIGESTORES. En la comarca lagunera existen alrededor de 20 biodigestores. Solo 1 actualmente produce electricidad (Grupo Agrícola Vigo) Vacas en producción. El establo demanda 120Kw. Se generan 110Kw. Se cubre completamente la carga y se tiene capacidad para generar el doble de energía eléctrica.

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30 En el estado de chihuahua solo existe 1 biodigestor. (Grupo Agrícola los Lujan, Delicias Chih.) Vacas en producción. El establo demanda 350Kw. Se generaran 1000Kw. Los excedentes serán vendidos a CFE. Biodigestor mas grande en Latinoamérica.

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32 4. Necesidades del Sector. 2 Rellenos sanitarios con real potencial (Juárez y Chihuahua). Desarrollar tecnología accesible para permitir la explotación de este recurso en ciudades mas pequeñas. Ordenar los tiraderos de ciudades pequeñas a fin de permitir la explotación del biogás.

33 Necesidades del Sector. Actualmente Chihuahua produce cerca de 2.2 Millones de litros de leche por año. 4 Lugar a nivel nacional. La producción lechera en el estado se organiza en 6 cuencas. Delicias. Cuauhtémoc. Juárez. Casas Grandes. Chihuahua. Jiménez-Parral.

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35 1.7 Millones de animales (Leche y Carne). Chihuahua es el tercer lugar en animales (vacas). Según estimaciones en promedio una vaca puede producir 1.73m 3 de biogás por día. Esto representa que en promedio 6-8 animales pueden producir 1Kw-hr

36 Necesidades del Sector. Tecnología accesible técnica y económica.

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38 5. INVESTIGACION. Revisión del estado del arte de biodigestores tipo tanque. Objetivo: Desarrollo de un prototipo de biodigestor que este en función directa del numero de animales. Objetivo: Desarrollo de un prototipo de biodigestor para aplicaciones diversas (Otro tipo de residuos orgánicos).

39 CONLCUSIONES. Crisis petrolera. Recursos abundantes en el estado. Investigación y desarrollo de tecnologías propias. Contaminación ambiental (Cambio Climático). Uso eficiente de los recursos.