Gasificación de briquetas de carbón con biomasa:

una alternativa energética sostenible

Marco Antonio Ardila Barragán, Alfonso López Díaz, Luis Fernando Lozano Gómez, Eduardo Gil Lancheros

• Editorial: Editorial de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia - UPTC
• Año: 2021
• Edición: 1
• ISBN del libro electrónico:
  9789586605199
• Categoría: Technology & Engineering
• Categoría: Agriculture

Colombia se une al compromiso con la sostenibilidad del planeta, implementando estrategias para reducir emisiones y optimizar la eficiencia energética, en los sectores industrial, comercial y residencial, mediante la transferencia de tecnología y la sustitución de combustibles; como firmó en el Acuerdo de París en 2015. A nivel mundial se debate el uso de combustibles fósiles, particularmente del carbón para generación térmica por combustión directa; sin embargo, las reservas seguras de este recurso energético que sobrepasan las 800.000 Mt, de las cuales 93% se concentra en diez países (entre ellos el nuestro con más de 6500 Mt), debe garantizar el consumo racional y sostenible, mientras se logra substituir por energías renovables.
En esta investigación se desarrolló una alternativa para mejorar eficiencia energética y gestión ambiental, mediante la sustitución del proceso de combustión directa de carbón por gas de síntesis. Se utilizó carbón subituminoso y biomasa vegetal de cenizo (Chenopodium Album) de la provincia Centro de Boyacá (Colombia), para fabricar briquetas con mezclas carbón/biomasa (75/25). Se simuló la composición de equilibrio con reacciones químicas del proceso de gasificación, para validar con los resultados de las pruebas experimentales, realizadas con muestras de briquetas en un analizador termogravimétrico. Se hicieron pruebas de fusibilidad de cenizas para verificar que no producen escorias fundidas. La composición del syngas se determinó por análisis de cromatografía de gases; la concentración de CO en el gas de biomasa es mayor que la de H2, mientras que la de CH4, CO2 y C2H4 es similar con el gas del carbón. El valor calorífico es mayor en el syngas del carbón. La producción de gas, la eficiencia en la conversión de carbón, y la eficiencia térmica, es mayor es mayor en la cogasificación de la mezcla. Estos resultados confirman la viabilidad técnica del proceso gasificación de briquetas.

Capítulo III

Resultados de caracterización

y pruebas de gasificación

Análisis y discusión

1. Resultados caracterización de materias primas.

1.1 Carbón

La caracterización, según norma ASTM D 388, indica que la muestra de carbón seleccionada para las pruebas (MCp), clasifica como carbón de bajo rango; los resultados se presentan en la Tabla 12., calculados en diferentes bases, según el método de norma ASTM D 3180.

Tabla 12. Caracterización y clasificación del carbón según normas

MUESTRA	(BCSR)								VCA cal/g	(BS)			(BSLCz)		Rango
	PHA %	HR %	HT %	Cz %	M.V. %	*C.F. %	IHL	St %		CZ %	M.V. %	C.F. %	M.V. %	C.F. %
MCp	1.55	5.77	7.32	14.86	41.07	36.75	0.5	1.61	5920	16.03	44.31	39.65	52.78	47.22	Subituminoso A

Convenciones: MCp: Muestra Carbón pruebas; PHA: Pérdidas de Humedad al Aire; HR: Humedad residual; HT: Humedad total; Cz: Cenizas; MV: Materia Volátil; CF: Carbono Fijo (*calculado por diferencia); IHL: Índice de Hinchamiento Libre; St: Azufre total; VCA: Poder Calorífico Alto; BCSR: Base como se recibe; Bs: Base seca; BSLCz: Base Seca Libre de Cenizas.

Fuente: Autores

En la Tabla 13., se observa que, los valores de los análisis próximos de MCp, se ubican entre los rangos máximo y mínimo de las propiedades de los carbones sub...

Índice

• Glosario
• Prefacio
• Capítulo I
• Capítulo II
• Capítulo III
• Conclusiones
• Referencias