GASIFICACIÓN DE BIOMASA
La gasificación es un proceso termoquímico en el que un sustrato carbonoso (carbón, biomasa, plástico) es transformado en un gas combustible mediante una serie de reacciones que ocurren en presencia de un agente gasificante (aire, oxígeno, vapor de agua o hidrógeno). El gas generado se puede usar para producir electricidad o energía térmica.
El proceso
El proceso de gasificación está compuesto de cuatro etapas: Secado, Pirólisis, Reducción y Combustión.
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La primera reacción es el secado. En temperaturas de 100°C a 200°C la biomasa está calentado y el agua en la biomasa se evapora.
La segunda reacción es el proceso de descomposición térmica, la pirólisis. Los componentes principales de madera y biomasa parecida es la celulosa, la hemicelulosa y el lignina. En temperaturas de 150°C a 500°C estas conexiones moleculares se abre y produce hidrocarburos.
Cuando el proceso logra temperaturas sorbe 500°C, la oxidación/combustión transcurre porque los productos sólidos, líquidos y gases obtenido en la pirólisis reaccionan con oxígeno y aumenta la temperatura.
C + O2 -> CO2
C + 0,5 O2 <-> CO
La última etapa es la reducción en cual se produce los componentes inflamable del syngas con las reacciones siguientes y temperaturas entre 800°C y 1100°C.
C + CO2 <-> 2CO
C + H2O <-> CO + H2
CO + H2O <-> CO2 + H2
C + 2H2 <-> CH4
Aprovechamiento
El gas producido de la gasificación es muy común en aprovechamiento a través de combustión en plantas de biomasa para producir calor y electricidad. Con cogeneración se puede obtener una eficiencia muy alta. En células de combustible óxido sólido se puede transformar el gas en electricidad directamente. Existe el potencial de adaptar en la república Dominicana gasificadores en plantas de combustión directa como las presentes en los ingenios azucareros.
Además se puede usar el gas que esta compuesto de monóxido de carbono y hidrógeno como un syngas para la síntesis química de varios productos. Este procedimiento trata sobre todo la producción de hidrógeno y la producción de amoníaco siguiendo con la síntesis de Haber-Bosch, la síntesis de metanol y la síntesis de Fischer-Tropsch para producir biocombustibles/BtL (Biomass to Liquid).
Al final, el aprovechamiento de la gasificación en una escala más pequeña: microgasificación. Todavía, 2.7 millardos de personas en el mundo cocinan con combustible sólido. Las estufas tradicionales tienen una emisión de monóxido de carbono de 29g/MJ el cual afecta notoriamente la salud respiratoria en los humanos. El modelo de microgasificación quiere sustituir estufas con leña y dando posibilidades de estufas más limpias y saludables. En comparación, estufas de microgasificación mejoradas tienen una emisión de 6g/MJ y es tan limpio como cocinar con gas (WHO, 2013). Al lado de reducción de contaminación del aire y haciendo el proceso más eficiente térmicamente, es más fácil de encender qué con carbón.
Potencial en la REPÚBLICA dominicana
Actualmente la República Dominicana importa mas energía de la que produce. El reporte de Balance Energético del CNE dice que en el año 2015 44.078,15 kbbl (Miles de barriles americanos) de combustibles fue importada al país. Y también, el uso de energía es cubierta sobre todo por fuentes fósiles. La gasificación ofrece la posibilidad de independencia y energía sostenible. El sector agrícola produce residuos que tienen potencial para ser usados como fuente de biomasa energética. En el siguiente orden los mas relevantes debido a la agricultura Dominicana se destacan, residuos del despulpado de café, desecho de cacao, caña de azúcar, plátano o afrecho y cascarilla de arroz.
gasificación en el laboratorio de energías renovables
La unidad de gasificación es un reactor de Lecho Fijo con una potencia nominal eléctrica de 20kWh, operando con aire como agente gasificador.
Áreas de desarrolladas y asesoría en:
- Pretratamiento Físico de Biomasa en siguientes etapas: Astillado / Picado · Secado · Molienda · Peletizado
- Determinación de los gases de gasificación
- Tecnologías de gasificación para producción eléctrica
- Desarrollo del proceso de gasificación y limpieza de gas
Proceso de análisis del gas determinando las concentraciones de %H2, %CO, %CH4, %CnHm, %CO2 y %O2.
