• Gasificación de la biomasa

    Gasificación de la biomasa. Los avances tecnológicos han permitido el desarrollo de procesos más eficientes y limpios para la conversión de biomasa en energía; transformándola, por ejemplo, en combustibles líquidos o gaseosos, los cuáles son más convenientes y eficientes. Así aparte de la combustión directa, se pueden distinguir otros dos tipos de procesos: el termo-químico y el bio-químico.

    Los procesos termoquímicos de conversión energética de la biomasa son la combustión, la gasificación y la pirólisis. La gasificación es la descomposición térmica de la biomasa en una atmósfera pobre en oxígeno a alta temperatura (1000ºC). El resultado es un gas combustible (gas de síntesis o syngas) de bajo poder calorífico (~ 5 MJ/m3) que puede ser quemado en motores especialmente adaptados.

    • Pequeña escala (< 10-20 MWe): gasificación a presión atmosférica y utilización del gas generado en motores de gas.
    • Escala media (15-40 MWe): gasificación a presión atmosférica seguida de la compresión del gas generado y su combustión en turbinas de gas.
    • Gran escala (> 30-50 MWe): gasificación a presión integrada en un ciclo combinado.

    Este proceso se puede llevar a cabo en lecho fijo o en lecho fluidizado. Las principales características de ambos procesos se muestran a continuación:

     

    LECHOS FIJOS 


    Rendimiento = 69-87%

     

     

    Cantidad gas = 2.1-2.4 Nm3/kg

     


    Updraft

     

    • Alta eficacia

    • Biomasa de elevada

    humedad (hasta 60%)

    • Mucho alquitrán en el gas

     

     

    Downdraft

     

     

     

     

    • Poco alquitrán en el gas

    • Humedad biomasa

    inferior al 20 %

    • Difícil escalado

    LECHOS FLUIDIZADOS 


    Rendimiento = 75-89%

     

    Cantidad gas = 2.0-2.1 Nm3/kg


    Burbujeante

     

    • Buen control temperatura

    • Fácil escalado

     

    • Alta capacidad

     

     

    Circulante

     

    • Alta temperatura del gas

    • Poco alquitrán en el gas

    • Materiales caros

     

     

    El rendimiento del proceso de gasificación varía dependiendo de la tecnología, el combustible y el agente gasificante que se utilice, en el rango de 70-80%. El resto de la energía introducida en el combustible se invierte en las reacciones endotérmicas, en las pérdidas de calor de los reactores, en el enfriamiento del syngas, necesario para su secado (eliminación de vapor de agua) y filtración, y en el lavado (cuando es necesario eliminar los alquitranes).

     

     


     

     

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    Proceso de gasificacion de biomasa

    Proceso de gasificacion de biomasa. REACCIONES QUE TIENEN LUGAR EN UN PROCESO DE GASIFICACIÓN

     

     

    Combustión (reacciones exotérmicas):

     

    Completa: C + O2 à CO2 ΔH = - 406 MJ/kmol

    Parcial: C + ½ O2 à CO ΔH = - 268 MJ/kmol

     

    Gasificación:

     

    C + CO2 à 2 CO ΔH = 78,3 MJ/kmol

    C + 2 H2 à CH4 ΔH = - 87,4 MJ/kmol

    C + H2O à CO + H2 ΔH = 118,9 MJ/kmol

     

    Shift (exotérmica):

     

    CO + H2O àCO2 + H2 ΔH = -42 MJ/kmol

     

    Metanización (exotérmica)

     

    CO + 3 H2 à CH4 + H2O ΔH = -206,3 MJ/kmol

     

     
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    Gasificacion de biomasa: situacion actual

     Situación actual gasificación de biomasa. Podemos definir la biomasa como el conjunto de materiales de origen biológico que no han sufrido cambios profundos en su composición, entendiendo estos cambios como los procesos de mineralización que originan la formación de carbón y petróleo.

    El contenido energético de la biomasa tiene su origen en la energía solar que ha sido captada y transformada en energía química mediante la fotosíntesis. De esta forma la energía solar se transforma en energía química que se acumula y transporta en forma de diferentes compuestos orgánicos a través de la cadena trófica

     

    Los avances tecnológicos han permitido el desarrollo de procesos más eficientes y limpios para la conversión de biomasa en energía; transformándola, por ejemplo, en combustibles líquidos o gaseosos, los cuáles son más convenientes y eficientes. Así aparte de la combustión directa, se pueden distinguir otros dos tipos de procesos: el termo-químico y el bio-químico.

    Uno de los procesos termoquímicos más utilizados para la transformación energética d ela biomasa es la gasificación. Se trata de la descomposición térmica de la biomasa en una atmósfera pobre en oxígeno a alta temperatura (1000ºC). El resultado es un gas combustible (gas de síntesis o syngas) de bajo poder calorífico (~ 5 MJ/m3) que puede ser quemado en motores especialmente adaptados

    Existen una serie de impedimentos o barreras en el uso de  este tipo de tecnología:

     

    Principal barrera tecnológica: desarrollo de tecnologías fiables para la eliminación de los alquitranes a un precio competitivo. La presencia de dichos compuestos en el gas dificultan o impiden su utilización en motores de combustión interna o turbinas de gas

     

    Recientemente se está incrementando el interés en torno a la generación eléctrica en pilas de combustible estáticas utilizando el hidrógeno del

    gas de gasificación de biomasa.

     
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