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Ciencia & Tecnología

Reactor piloto le apunta a generar energía con biomasa

El diseño de esta unidad experimental permite evaluar a escala de laboratorio el comportamiento que tendrían biomasas residuales de la agroindustria –como el bagazo de caña y la cascarilla del arroz– para obtener energía.

Bogotá D. C., 18 de septiembre de 2019Agencia de Noticias UN-

El cuesco, la fibra y el raquis de palma de aceite son de las biomasas con mayor potencial energético en el país. Foto: archivo Unimedios.

El piloto del reactor fue diseñado a escala de laboratorio. Foto: Diego Tibocha.

El equipo se utilizará para evaluar el potencial real de biomasas residuales de palma, café y arroz, entre otras. Foto: Diego Tibocha.

El cogollo de la caña de azúcar también es una biomasa que se podría usar para generar energía. Foto: archivo Unimedios.

Residuos del café, como la cascarilla, también tienen potencial. Foto: archivo Unimedios.

Detrás de este trabajo se encuentra Diego Alexander Tibocha Guzmán, magíster en Ingeniería Mecánica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL), quien diseñó la propuesta de una unidad experimental de gasificación de lecho fluidizado, con el objetivo de aprovechar los residuos sólidos generados por la industria agrícola colombiana.

Con esta tecnología industrial se espera darles un mejor uso a estos materiales, que, según su origen, pueden tener diferentes propiedades que dificultan convertirlos de combustibles sólidos a gases. Con la aplicación de la tecnología de lecho fluidizado se consigue que un sólido se comporte como un fluido mejorando la transferencia de calor de los componentes que están en el reactor y facilitando la transformación de la biomasa a gas. 

El proyecto, que formó parte de las actividades adelantadas por el grupo de investigación en Biomasa y Optimización Térmica de Procesos (BIOT), dirigido por las profesoras Diana Carolina Guío Pérez y Sonia Lucía Rincón Prat, partió de una revisión hecha a las biomasas disponibles en el país y su potencial para generar energía con estos procesos, un trabajo adelantado por otro estudiante de la Maestría.

Con el desarrollo de estos equipos se abren más posibilidades de trabajar con materiales sólidos para generar energía, pues se trata de una tecnología que sería capaz de operar con las características de la biomasa y de trabajar con grandes cantidades para generar más energía usando la amplia variedad de este material disponible en el país. 

Esta investigación identificó un alto potencial para procesos de conversión termoquímicos –como el que se quería generar en la unidad piloto del investigador Tibocha– en el cuesco, la fibra y el raquis de palma de aceite, el cogollo de la caña de azúcar, la cascarilla de arroz, la cascarilla de café y la pollinaza.

“Usamos esa información para seleccionar los materiales con los que se diseñaría el equipo a partir de los requerimientos de cada biomasa en cuanto a temperatura, presión y capacidad calorífica”, explica el magíster, quien trabajó a escala de laboratorio para generar una potencia térmica de 10 kWth. 

Se optó por una escala pequeña, ya que la idea con el equipo diseñado es hacer futuros experimentos dentro del grupo de investigación para probar con las biomasas el potencial que se ha calculado teóricamente y ver cómo se comportan en diferentes condiciones con el fin de seleccionar el proceso más eficiente para trasformar la biomasa.

“El aporte importante es la metodología de diseño, porque en literatura no se encuentra cómo diseñar un reactor de estas características. Integramos diferentes metodologías para diseñar los sistemas que requiere el equipo y construimos a una escala 1:1, con referencia al tamaño de la planta piloto, un modelo frío del reactor”, detalla el ingeniero, quien realizo la prueba en el laboratorio para verificar su dinámica. 

Estas pruebas permitieron conseguir el diseño final del reactor, que se usará para las pruebas con las biomasas como parte de un estudio de doctorado que se adelanta en el grupo de investigación.

Alternativa a los combustibles fósiles

Colombia tiene hoy una gran dependencia de la energía hidroeléctrica y de los combustibles fósiles; de la primera proviene el 67,7 % de la energía eléctrica en el país, mientras que el 26,3 % se genera con gas natural y el 4,8 % con carbón, condiciones que hacen el suministro de energía susceptible a fenómenos hidrológicos y a la disponibilidad de combustibles fósiles como el petróleo, del que solo se estiman reservas hasta para los próximos 6,2 años.

Alternativas como la generación de energía a partir de fuentes alternativas y renovables como las plantas eólicas, los paneles fotovoltaicos y la biomasa son campos prometedores para superar esta alta dependencia.

(Por: fin/ALP/MLA/LOF
)
N.° 691

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