Escudo de la República de Colombia

Medioambiente

Gasificador produce energía con residuos vegetales

De la energía producida por desechos (biomasa) de palma, caña de azúcar, coco y guadua, por medio de procesos termoquímicos, se obtiene una mezcla de gases combustibles que se pueden emplear para operar motores a los que se acoplarían generadores eléctricos.

Bogotá D. C., 19 de octubre de 2018Agencia de Noticias UN-

El gasificador de biomasa permite producir energía eléctrica a muy bajo costo. Fotos: Ricardo González - archivo Unimedios

La quema del bagazo de caña suele ser un proceso muy ineficiente y contaminante.

Se estima que el 70 % de la producción de palma o coco equivale a residuos de biomasa que podrían ser reutilizados.

La legislación en materia de energía privilegia este tipo de procesos, destaca el profesor Fabio Sierra.

El uso de biomasa a través de estos procesos es cada vez más frecuente en el mundo.

Los cultivos de guadua se podrían convertir en insumos de lo que se conoce como cultivos energéticos.

El sistema construido en la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) contribuiría a generar energía equivalente a 12 kilovatios (kw), suficiente para suplir la demanda de 50 familias de zonas rurales que no cuentan con acceso a energía eléctrica, aunque su uso suele ser más frecuente en procesos industriales como el de la panela.

Su carácter autotérmico le permite proporcionar toda la energía requerida durante el proceso de transformación de la biomasa, el cual incluye cuatro fases: secado, pirolisis o ruptura de las primeras cadenas de los principales compuestos que integran las estructuras vegetales para luego convertirlos en carbón, y finalmente en gas combustible.

“La biomasa es una composición natural de carbonos, hidrógenos y oxígenos en su gran mayoría, producto del uso de energía solar que transforma dióxido de carbono y agua en celulosa, hemicelulosa y lignina”, explica el profesor Fabio Sierra, del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica de la U.N., a cargo del proyecto.

Puesto que actualmente en la industria panelera se utilizan motores de 7 kw para moler la caña, si en vez de continuar quemando los residuos del cultivo se usara este método, se optimizarían los diversos procesos de producción, además de reducir la contaminación ambiental.

“Para este caso específico sabemos que por cada 2 k de biomasa se produce 1 kw/hora de energía, suficiente para atender la demanda que en promedio tendría una persona por día”, destaca el docente.

El gasificador diseñado por la U.N.

Una vez armado, y con un tamaño estimado en 3 m altura, el conjunto de módulos que integran la estructura del gasificador reposa sobre unas celdas de carga que permiten medir la cantidad de masa transformada.

Lo primero que se hace es agregar 20 k de biomasa hasta llenar la torre superior, para luego iniciar el mecanismo de combustión con gas propano hasta llegar a una temperatura estimada en 1.000 oC. Después de esto el proceso suministra el calor por transformación de la biomasa.

Los gases comienzan a subir en forma de gas carbónico y vapor de agua, para calentar la biomasa que se encuentra en la parte superior, con temperaturas que oscilan entre los 120 y 150 oC.

Debido a que la combustión del material seco hace que la biomasa se acerque a la zona de combustión en ausencia de oxígeno, o fase de pirolisis, se produce una descomposición térmica a temperaturas entre 350 y 500 oC, que convierte las moléculas complejas en compuestos más simples, los cuales dejan como residuo carbón vegetal.

Parte del aire o vapor de agua que se inyecta al proceso reacciona con el carbón para producir gas de síntesis en forma de monóxido de carbono, hidrógeno y metano, principalmente.

Concluido el proceso de gasificación, el gas succionado pasa por una serie de filtros que permiten retirar elementos condensables y alquitranes que podrían afectar el funcionamiento del motor.

Como se trata de un proceso con varias fases, en la actualidad se trabaja en el desarrollo de un sistema con control inteligente de autorregulación, gracias al uso de procesos de inteligencia artificial aplicada y según requerimientos específicos asociados con temperatura y composición de gases que le permitan operar en forma óptima.

Si se considera que el costo de una planta que genera 20 kw de energía es de 300 millones de pesos, el costo del gasificador diseñado en la U.N., estimado en 50 millones de pesos, representa una muy buena alternativa, según los investigadores.

(Por: Fin/JCMG/MLA/LOF
)
N.° 435

Otras noticias

Con la metodología que funciona a partir de la información de los inventarios se busca reducir la flota que abastece a los minoristas. Fotos: Agencia de Noticias - Unimedios

Ciudad & Territorio

abril 24 de 2019

Mercado llegaría más rápido a las tiendas de barrio

Según el investigador Andrés Herrera, magíster en Ingeniería Industrial de la...

El doctor Carlos Álvarez, profesor de la U.N. y director de la Asociación Colombiana de Infectología. Fotos: Nicolás Bojacá – Unimedios

Salud

abril 23 de 2019

Cero infecciones asociadas con el uso de catéter, reto del HUN

Con la implementación del programa Cero Bacteriemia, el Hospital Universitario...

Para el guitarrillo eléctrico se tomó como referente un diseño del maestro Tobías Bastidas. Fotos: Edward Martínez

Artes & Culturas

abril 23 de 2019

Instrumentos musicales a partir de residuos

Tubos de PVC, tapas y cartones reciclados sirvieron de insumos para elaborar...

El estudio se realizó con ovinos de Córdoba, departamento que representa el 6,66 % de la población ganadera del país. Foto: Alexandra Palacios

Desarrollo Rural

abril 23 de 2019

Detectan alta prevalencia de Anaplasma en ovejas de Córdoba

El primer estudio molecular sobre la presencia de Anaplasma marginale, una...

El lenguaje técnico que manejan peritos y jueces de la República obstaculiza los casos judiciales. Fotos: archivo particular.

Política & Sociedad

abril 23 de 2019

Lenguaje técnico, un obstáculo en los casos judiciales

El análisis de un caso judicial muestra que el lenguaje técnico de los expertos...

En el estudio se analizaron los accidentes ocurridos en la capital durante 2015, con gravedad de lesiones o muertos. Fotos: archivo Unimedios

Ciudad & Territorio

abril 23 de 2019

Accidentalidad en Bogotá se intensifica en tres meses

En marzo, agosto y septiembre la mayor parte de la red vial alcanza una...

El proyecto busca construir modelos basados en inteligencia artificial para predecir eventos delincuenciales en Bogotá. Fotos: Agencia de Noticias - Unimedios

Ciencia & Tecnología

abril 22 de 2019

Inteligencia artificial ayudaría a anticiparse a los crímenes en Bogotá

Modelos basados en la técnica conocida como machine learning, o aprendizaje de...

Este es el primer acercamiento oficial entre las dos instituciones. Fotos: Luis Palacios - Unimedios

Educación

abril 22 de 2019

La U.N. afianza lazos de cooperación con la U. de Aveiro

En su visita a la Universidad Nacional de Colombia (U.N.), la profesora Sandra...

Edificio Altos del Lago, en Rionegro (Antioquia), cuyas vigas tienen lados mal construidos que no forman un plano. Fotos: cortesía Yosef Farbiarz, director del Centro de Investigaciones Sísmicas de la Facultad de Minas de la U.N. Sede Medellín.

Ciudad & Territorio

abril 22 de 2019

Altos del Lago: fallas estructurales y éticas

Vigas desiguales, concretos en los que se encontraron hasta colillas de...

Factores económicos y de tiempo obstaculizan la participación de las mujeres en la política. Foto: Creative Commons

Política & Sociedad

abril 22 de 2019

Partidos minimizan participación femenina en juntas locales

Factores como la clase social y los capitales económicos y culturales...