Biomasa como alternativa energía

Biomasa como

Alternativa

Energía Fuentes Alternativas de Energía.

Guillermo Rios Gómez

¿Qué es Biomasa?

Es el aprovechamiento del conjunto de

materias orgánicas renovables de origen

vegetal, animal o procedentes de la

transformación de las mismas para la

generación de calor y/o electricidad.

Fuentes Alternativas de Energía. Sergio Botero Botero.

D.Sc.Profesor Asociado Facultad de Minas. Universidad de Medellín.

Biomasa en el Mundo En china han estado utilizando esta tecnología

desde hace más de 200 años. Actualmente tiene 10 millones de digestores de biogás que aprovechan los residuos animales.

El mercado de la generación de energía mediante el uso del biogás aún está subdesarrollada, en relación al enorme potencia que tiene este combustible.

En Europa, Francia es el país que mayor cantidad de biomasa consume (más de 9 millones de toneladas equivalentes de petróleo (tep)) seguido de Suecia. España ocupa el cuarto lugar dentro de esta lista con 3,6 millones de tep.

www.miliarium.com/Bibliografia/Monografias/Energia/EnergiasRenovables/Biomasa/Welcome.a

sp

Biomasa en Colombia Los lugares más oscuros hacen relación a alta densidad de matera de biomas, y los más claros, se refieren a los menor densidad de materia de biomasa. Los potenciales se distribuyen para la biomasa primaria, en las áreas rurales con considerable actividad agrícola y bosques, para los residuos sólidos municipales se cuenta con los centros urbanos.



Ventajas Disminución de las emisiones de CO2.

Aunque para el aprovechamiento energético de esta fuente renovable tengamos que proceder a una combustión, y considerar que es la misma cantidad que fue captada por las plantas durante su crecimiento. Es decir, que no supone un incremento de este gas a la atmosfera.

No emite contaminantes sulfurados o nitrogenados, ni apenas partículas solidas.

Si se utilizan residuos de otras actividades como biomasa, esto se reduce a un reciclaje y disminución de residuos. Canaliza, por tanto, los excedentes agrícolas alimentarios, permitiendo el aprovechamiento de las tierras de retirada.


sp

Ventajas Los cultivos energéticos sustituirán a cultivos

excedentarios en el mercado de alimentos. Eso puede ofrecer una oportunidad al sector agrícola.

Permite la introducción de cultivos de gran valor rotacional frente a monocultivos cerealistas.

Puede provocar un aumento económico en el medio rural.

Disminuye la dependencia externa del abastecimiento de combustibles.


sp

Desventajas

Tiene un mayor coste de producción frente a la energía que proviene de los combustibles fósiles.

Menor rendimiento energético de los combustibles derivados de biomasa en comparación con los combustibles fósiles.

Producción estacional. La materia prima es de baja densidad

energética lo que quiere decir que ocupa mucho volumen y por lo tanto puede tener problemas de transporte y almacenamiento.

Necesidad de acondicionamiento o transformación para su utilización.


sp

Biomasa en Colombia

Clasificación del

recurso de

acuerdo con el

origen (valores de

potencial a futuro).

Cultivos

energéticos.



Residuos en Colombia Mayores depósitos de residuos solidos: Bello y Don Matías en Antioquia, Mondoñedo y altiplano cundiboyacense (Doña Juana), en Cundinamarca y Valle del Cauca. El 85% de las basuras de generan en los hogares y el 15% restante lo produce el comercio, la industria, las instituciones, las plazas de mercado y las vías publicas. El 56% de los centros urbanos de Colombia disponen de las basuras en botaderos a cielo abierto y el 5% lo arrojan a ríos.



Biomasa en Colombia



Aplicaciones

La gran variedad de biomasas existentes unidas al desarrollo de distintas tecnologías de transformación de esta en energía (Combustión directa, Pirolisis, Gasificación, Fermentación, Digestión anaeróbica,…) permiten plantear una gran cantidad de posibles aplicaciones entre las que se detectan la producción de energía térmica, electricidad, biocombustibles y gases combustibles.


sp

Producción de

Energía Eléctrica

Análisis de la

generación térmica

a vapor con

biomasa (Madera)

Biomasa como Alternativa Energía

Provincia de Misiones

Consideraciones Previas: Módulos de Potencia, los mayores posible. Disponibilidad de agua para refrigeración en abundancia, 4,5 m3/h por cada MWh. generado. Para una torre Degremont, (por ejemplo) Proximidad es a una red eléctrica, en lo posible de 132kV, para interconectarse y le fijen la frecuencia. Ser de Diseño con capacidad de condensar el 100% del vapor generado. Ser un cogenerador, es decir que el vapor se le trate como un “COMMODITY” de la central. Estar ubicada en un gravicentro forestal. El hogar de la caldera debe ser del tipo ,flex , es decir estar preparada para quemar varios tipos de combustibles.

FUENTE:

Concejo profesional de Arquitectura

E Ingeniería de Misiones

Consideraciones Económicas:

Debe tener asegurado el combustible al menos por el periodo de Amortización, aproximadamente 20 años.

Debe considerarse que es un emprendimiento subsidiario, no es el principal, por ende debe competir con fuentes alternativas de abastecimiento. Tiene que satisfacer la Ecuación Energética.

Debe, necesariamente, tener incentivos adicionales o regulación con exigencias. Debe competir con los costos de la Energía disponible, al menos con la máscara, por ejemplo la Energía Plus, aproximadamente160$/MWh.

FUENTE:



Análisis de factibilidad de una Central

Térmica a Vapor de Biomasa en la Provincia de Misiones.

Para realizar un análisis que pueda ser útil, cualquiera fuere el módulo elegido, lo planteamos en “PORUNIDAD” de Potencia instalada, en este caso MW. El poder calorífico, promedio, de la madera con 50% de humedad es de1750kcal/kg. Para una caldera con buen rendimiento térmico (aproximadamente 40% ) las necesidades son de 3.150 kcal/kWh. Por lo tanto para generar 1kWh. Son necesarios 1,8Kg de combustible.

3.150 kcal/kWh

1.750 kcal/kg= 1,8 Kg/kWh.

FUENTE:



Consideraciones Técnicas:

Deberá ser capaz de abastecer el emprendimiento para el cual fue diseñado y ser flexible de manera tal que pueda sectorizar su abastecimiento.

Deberá ser ampliable, por lo que en su emplazamiento no debe tener limitantes irreductibles.

Deberá tener una playa de acopio de combustible de al menos 15 días de consumo.

Deberá ser capaz de trabajar en isla.

Deberá ser de un diseño tal que le permita absorber todo el reactivo que le demande el emprendimiento principal.

Deberá ser capaz de interconectarse a la red.

El sistema de protección es debe ser el adecuado para interconectarse a la red.

FUENTE:



Para un aserradero cuyo rendimiento fuese del 50% realizaremos el análisis en pu.

1 MWh. Demandarían 1.800 Kg = 1,8 tn/MWh.

1,8 tn/MWh.

0,5 ( rendimiento )= 3,6tn/h

De troncos a talar necesarios para generar 1,8 tn. De residuos utilizados como combustible. 3,6 (tn/h) * 24 h/día = 86,4 tn/día de troncos necesarios a procesar. Observación. En el residuo se ha incluido chips limpios, chips sucio, aserrín y retazos. Téngase en cuenta que cada elemento tiene un valor diferencial y una utilización alternativa. Se puede afirmar que los residuos irán disminuyendo, puesto que se mejora la calidad y eficiencia del proceso de aserrado.

FUENTE:



Aéreas implantadas a

procesar: Una hectárea de pino de 18 a 20 años rinde aproximadamente 350 tn de troncos aserrables por ha. Para una Central a Vapor alimentada con subproductos forestales varios, C.T.V. Bio, de 1 MW de potencia instalada ( 1,25 MVA ), si generara 8280 hs, es decir 20 días al año de parada para mantenimiento mayor, necesitaría: 1 MW x 8280 ( h/año ) x 1,8 ( tn/MWh ) = 14.904 ( tn/año ) de subproducto Si suponemos que el “aserradero” tiene una eficiencia del 50% o sea η=0,5 Implicaría que deberíamos procesar:

14.904 (tn/año)

0,5= 29.808 (tn/año) de troncos

Y como supusimos que una ha. Rinde 350 tn de troncos, nos indica que para esta C.V.T. Bio de 1 MW, en un año necesitaríamos:

FUENTE:



29.8089 (tn/año)

350 (tn/ha)= 85,16(ha/año)

100 ha = 1 km2

O sea 0,8516 ( Km2/año ) por MW instalado

FUENTE:



Haciendo comparaciones: Para generar con C.V.T. Bio la Energía más probable de la Central Hidroeléctrica de Urugua - I igual a 355 ( GWh /año ), 355 x 103 (MWh/año) x 1,8 (tn/MWh) = 639 x 103 (tn/año) De subproducto 639.000 (tn/año) * (1/0,5) = 1.278.000 (tn/año) de troncos a procesar. Superficie afectada:

1.278.000 (tn/año)

350 (tn/ha)= 3.651 ha/año

Superficie afectada:

3.651 (ha/año)

100 (ha/km2)= 36,51 km2/año deforestación año

FUENTE:



Consideraciones sobre los sub

productos de aserraderos:

La tecnología hace que cada vez mejore

la calidad de los cortes y por ende el

aserrín, producto del aserrado, disminuya;

con el finguerjoint se aprovechan los cortes

de encudradura, el resto se chipea, chip

banco y chip sucio.

Biomasa como alternativa energía

Education

Transcript of Biomasa como alternativa energía