GASIFICACIÓN HIDROTERMAL DE LA BIOMASA.



Beneficiarse de:

*Las propiedades del agua como disolvente.

*Como elemento de reacción.

*La rápida hidrólisis de la biomasa hace q la degradación de esta sea rápida.

*Es una mezcla heterogénea que suele utilizar la glucosa como componente modelo.

CLASIFICACIÓN.

  La clasificación se realiza dependiendo de las condiciones de reacción y de los productos gaseosos finales.

Los componentes de la biomasa son: glucosa, glicol, metano, sorbitol y glicerol.

*FASE ACUOSA

: los compuestos de gasifican a 215-265ºC, con H2 Y CO2, es necesario un catalizador.

*GASIFICACIÓN DEL METANO

: se gasifica a 350-400 ºC en presencia de un catalizador.

*GASIFICACION EN H2O SUPERCRÍTICA

: con H2 Y CO2, no es necesario un catalizador.



DESVENTAJAS:

*El agua tiene que ser calentado.

*Existencia de problemas de corrosión y con sales

.



FUTURO:

*Limitaciones con las concentraciones.

*Naturaleza de la materia prima.

PUNTO DE VISTA ECONÓMICO.

 Objetivo: suministro de electricidad a las zonas rurales de los países desarrollados.

 Características:  Ubicadas lejos de las redes de electricidad.

 Necesarias instalaciones de capacidad de baja potencia.

 Proporcionar a los hogares su propio sistema de energía solar.

 Sistema: generador de gas con un filtro de gas, motor de combustión interna, generador de electricidad.

Parámetros de viabilidad.

 El lugar    El usuario.

La tecnología empleada.

Parámetros de la tecnología:    Tamaño de la inversión.

Vida útil de los componentes del sistema.

Costes de mantenimiento y utilización.

 Precio de la biomasa y del combustible diesel.

Viabilidad.

   Tasa de descuento: depende de la diferente participación de capital.

Factor de capacidad: indica el coste de producción.

Precio de la biomasa y combustible diesel.

La viabilidad se observa en gráficas que relacionan la tasa de descuento y las diferentes capacidades.

GASIFICACIÓN DE LA BIOMASA: ¿AÚN PROMETEDOR?

VISIÓN GLOBAL A 30 AÑOS

 La gasificación es un proceso de conversión no contaminante y de alta eficiencia que ofrece la posibilidad de convertir materias primas distintas a una amplia variedad de aplicaciones.

 Se puede entender como una conversión termoquímica de ciertas materias primas con suministro de oxígeno limitada.



Primer período

gasificación del de desarrollo, hasta mediados de los 80;

carbón

y dominación de los EE.UU.

 

Segundo biomasa período

, década de 1990;  gasificación de . Dominado por Europa, aunque China y Japón crecen fuertemente.

GASIFICACIÓN

Gasificación para la • Amoniaco • Metanol

producción

de productos químicos: - producción mayoritaria en Alemania y China; • - principal uso: producción de otros productos químicos y biodiesel; Hidrógeno - los dos mayores usos: procesamiento de combustibles fósiles y producción de amoníaco; • Sustituto del gas natural (SNG) Posibles

causas del crecimiento

de la gasificación: • Las dos crisis del petróleo por los altos precios y la fuerte preocupación de los países por la autosuficiencia y la diversificación de combustibles; • El aumento de la conciencia ambiental.

GASIFICACIÓN

Comienza a existir una fuerte preferencia por la producción de energía basada en gas, por ser una tecnología más barata, más limpia y fiable.

La decisión de seguir adelante con los proyectos de gasificación es función de los costes y los precios de la energía.

Materias primas para la gasificación: • • • • madera turba licor negro cáscara de arroz Una planta de gasificación consiste en un generador de gas, e incluye el pre tratamiento de materias primas y alimentación, la limpieza del gas y la aplicación de uso final. Cada uno de estos procesos ha sido objeto de continua investigación y desarrollo, con inclusión de los temas de la integración de sistemas y la comprensión científica del proceso de gasificación.

APLICACIONES

Uso moderno Una de las de la biomasa ventajas  fundamentalmente en la combustión .

de la gasificación sobre la combustión es una mayor eficiencia y control en procesos de calefacción, y en la producción de energía y la posibilidad de aplicar los productos químicos y la producción de combustible.

Como aplicación principal  cogeneración El último desarrollo  combustibles de transporte (combustibles de segunda generación producidos por la gasificación) Para los países en desarrollo la promesa de la electrificación rural y el desarrollo local han sido un gran impulso. Se han instalado cientos de miles de pequeños sistemas de gasificación en entornos rurales.

TECNOLOGÍAS

Gasificación de carbón  tecnología de flujo de arrastre Gasificación de la biomasa  en general, reactores de gasificación de vapor soplado, que implican un mayor valor calórico del gas que se produce sin necesidad de oxígeno. Lo que requiere una cámara de combustión con aire soplado para proporcionar el calor necesario para mantener las reacciones de gasificación.

Desventaja : aumento de la complejidad de la instalación.

Las aplicaciones avanzadas requieren una limpieza estricta de gas.

EQUIPOS AUXILIARES PARA LA GASIFICACIÓN DE LA BIOMASA

Los equipos auxiliares son tan importantes como el propio proceso de gasificación.

Estos procesos son esenciales para la producción de energía con éxito: • preparación de combustible y sistema de alimentación • sistema de limpieza de gases La preparación del combustible y los sistemas de alimentación deben abarcar el secado y el tamaño de la materia prima, así como la alimentación de combustible en el gasificador.

PREPARACIÓN Y MANEJO DE COMBUSTIBLE

Las materias primas que llegan al punto de la gasificación no suelen alimentarse directamente al gasificador.

Debe haber un proceso previo de acondicionamiento , un proceso conocido como la preparación y manejo de combustible.

Este proceso implica el secado de la materia prima para eliminar el exceso de humedad, lo que la reduce a un tamaño adecuado , y entra en el reactor, que puede o no estar bajo presión.

SECADO

La materia prima debe estar bien seca y tener un tamaño adecuado .

La biomasa recién cosechada puede tener el contenido de humedad de hasta el 60%.

La mayoría de los sistemas de gasificación prefieren la humedad en el rango de 10-20%.

El combustible húmedo, puede obstruir el sistema de alimentación y reducir el valor calórico del gas, mientras que el combustible de tamaño inadecuado también dará lugar a una mala alimentación.

El tamaño y contenido de humedad depende de las necesidades de la gasificación y los sistemas de alimentación de combustible y suelen estar determinadas por la experiencia práctica con un generador de gas en particular.

SISTEMAS DE ALIMENTACIÓN DE COMBUSTIBLE

Los sistemas de alimentación de combustible transmiten el combustible a partir de depósitos de almacenamiento y tolvas para la gasificación.

Un sistema de alimentación ideal proporciona una alimentación suave y continua , y permite un control preciso de la velocidad de avance . Debe ser relativamente insensible a las variaciones de tamaño de combustible y debe mantener la presurización suficiente para evitar que los gases procedentes de la gasificación para el sistema de alimentación salgan del sistema.

Normalmente, consta de dos partes : el transporte de combustible desde el almacenamiento hasta la gasificación y la inyección en el gasificador.

PROCESOS DE LIMPIEZA DE GAS CALIENTE

En la producción de gas bruto hay alquitrán, impurezas, carbón, materia mineral, y otros.

Estos contaminantes deben ser removidos antes de que el productor de gas pueda ser utilizado para la síntesis en equipos de generación de energía.

La eliminación de alquitrán y álcalis es esencial para el éxito a largo plazo de los procesos de gasificación de la biomasa.

Los alquitranes pueden contaminar calor y las válvulas del motor.

las superficies de intercambio de

CONTROL DE PARTICULAS Y DE ALCALINOS

Para eliminar las partículas existentes en el gas se utilizan diversos métodos: • • • • Ciclones depuradores húmedos filtros de cerámica precipitadores electrostáticos Los metales alcalinos , especialmente potasio, son frecuentes en muchos materiales de la biomasa  tienen efectos perjudiciales.

Los metales son corrosivos para las superficies de metal.