LA BIOMASA FUENTE DE ENERGIA RENOVABLE. San José, Septiembre del 2018

Transcripción

1 LA BIOMASA FUENTE DE ENERGIA RENOVABLE San José, Septiembre del 2018

2 INTRODUCCION A LA BIOMASA

3 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

4 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

5 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.

6 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.

7 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.

8 IDENTIFICACION DE LA BIOMASA POR SECTORES PRODUCTIVOS

9 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

10 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

11 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).

12 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:

13 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

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16 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 Maíz (Rastrojo/triturado) 14,34 / 25,12 x / ,00 Búnker (Fuel oíl) Cascara de algodón 16, Gas Licuado de Petróleo (LPG) Café (Pulpa/cisco) 17,82 / 18,51-600,00 Cascara de coco 16,74 450,00 700,00 Cascara de arroz 13,82-15, Bagazo de caña de azúcar 8,37-10, Fibras de palmera de aceite 7,53-8, 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.

17 PROCESOS FISICOS DE TRANSFORMACION PARA USO ENERGETICO: PELETIZACION

18 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.

19 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.

20 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

21 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.

22 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 ).

23 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.

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25 COMBUSTIÓN DE BIOMASA APROVECHAMIENTO ENERGÉTICO DE BIOMASA RESIDUAL GENERACIÓN DE ENERGÍA. COGENERACIÓN DE ENERGÍA.

26 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,

27 PROCESOS DE EXTRACCION DE LA ENERGIA Es de suma importancia identificar las características de la biomasa de la que se pretende extraer algún contenido energético, ya que en función de ello algunas veces se puede emplear la biomasa directamente como combustible, o bien, someterla a diversos tratamientos y procesos antes de su aprovechamiento. En general se puede clasificar en procesos de combustión, físicos, químicos, termoquímicos y biológicos, entre otros, como se muestra a continuación:

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30 PROCESOS TERMOQUIMICOS Son aquellos en los que la biomasa es transformada mediante diferentes procesos de oxidación, bajo ciertas condiciones de temperatura y presión, éstos permiten obtener combustibles en estado sólido, líquido o gaseoso. Si el proceso se realiza en ausencia parcial de oxígeno se conoce como gasificación, si el proceso se lleva a cabo sin presencia de oxígeno, se denomina pirolisis.

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32 CALDERAS DE BIOMASA

33 CALDERAS DE BIOMASA

34 CALDERAS DE BIOMASA

35 CALDERAS DE BIOMASA

36 CALDERAS DE BIOMASA

37 CALDERAS DE BIOMASA

38 CALDERAS DE BIOMASA

39 CALDERAS DE BIOMASA

40 AIRE CALIENTE PARA SECADO

41 AIRE CALIENTE PARA SECADO

42 AIRE CALIENTE PARA SECADO

43 AIRE CALIENTE PARA SECADO

44 GENERACIÓN DE ENERGÍA

45 GENERACIÓN DE ENERGÍA

46 GENERACIÓN DE ENERGÍA

47 GENERACIÓN DE ENERGÍA

48 GENERACIÓN DE ENERGÍA

49 GENERACIÓN DE ENERGÍA

50 GENERACIÓN DE ENERGÍA INCINERACION DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS WASTE TO ENERGY

51 GENERACIÓN DE ENERGÍA INCINERACION DE RESIDUOS SOLIDOS URBANOS

52 GENERACIÓN DE ENERGÍA

53 GENERACIÓN DE ENERGÍA

54 COGENERACIÓN DE ENERGÍA

55 COGENERACIÓN DE ENERGÍA

56 COGENERACIÓN DE ENERGÍA

57 COGENERACIÓN DE ENERGÍA

58 COGENERACIÓN DE ENERGÍA FIN GRACIAS POR ASISTIR