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Gasificación de la Biomasa

El Instituto para la Diversificación y Ahorro de la Energía, IDAE, define la gasificación como el “conjunto de reacciones termoquímicas que se producen en un ambiente pobre en oxígeno y que da como resultado la transformación de un sólido en una serie de gases susceptibles de ser utilizados en una caldera, en una turbina o en un motor, tras ser debidamente acondicionados”. En el caso de las instalaciones de gasificación que nos ocupan el sólido tratado es la gasificación de la biomasa.

Los ambientes pobres en oxígeno provocan la combustión incompleta del combustible; en este caso de la biomasa. Es decir, el proceso de combustión no cuenta con todo el oxígeno necesario para quemar adecuadamente la biomasa.

Si el oxidante que se utiliza es aire se obtiene un gas, o biogas, de bajo poder calorífico, llamado comúnmente gas pobre.

Utilizando como oxidante oxígeno o vapor de agua se obtiene un biogas de mayor poder calorífico conocido como gas de síntesis.

Gasificacion biomasa

Generación de Energía eléctrica por gasificación de biomasa

En este tipo de plantas el objetivo es producir energía eléctrica para ser consumida por los usuarios, al igual que en las centrales térmicas de carbón, las centrales hidroeléctricas o los Parques eólicos.

La materia prima utilizada en este tipo de plantas es la Biomasa.

Biomasa: “Todo material de origen biológico excluyendo aquellos que han sido englobados en formaciones geológicas y han sufrido un proceso de mineralización” (Especificación Técnica Europea CEN/TS 14588)

Se conoce como biomasa energética al conjunto de materia orgánica, de origen vegetal o animal, incluyendo los materiales procedentes de su transformación natural o artificial.

La biomasa puede someterse directamente a un proceso de combustión obteniendo calor aprovechable bien directamente o como vector energético para obtener otras formas energéticas.

Pero también puede someterse a un proceso de gasificación en el que se obtiene un gas utilizable en motores de combustión interna que acoplados a un alternador produce energía eléctrica.

Una planta de estas características consta de tres áreas bien diferenciadas:

• Reactor de gasificación: donde se produce el proceso de combustión incompleta de la biomasa produciéndose un biogás.

• Sistema de limpieza: el gas obtenido debe ser limpiado y acondicionado antes de ser utilizado en los motores de combustión.

• Sistema de generación: los motores de combustión interna consumen el gas procesado logrando el movimiento de los alternadores acoplados y generando la energía eléctrica.

A este esquema básico se le podría añadir el sistema e acondicionamiento y tratamiento de la biomasa en el que el producto disponible, por ejemplo, madera de chopo, se trata hasta conseguir el tamaño, la forma y la humedad necesaria para su introducción en el reactor.

Es importante una caracterización previa de la biomasa disponible para el proceso. Sus características condicionan el tipo de tecnología a emplear. Por ejemplo, el tamaño de las partículas y su estabilidad en el tiempo, condicionan el tamaño y la forma del reactor.

Las condiciones tipo que debe tener la biomasa a gasificar son:

• Humedad relativa: 10-20%

• Granulometría: 2-15 mm

• Densidad mínima: 200-250 kg/m3

• Contenido en cenizas: < 10%

 

Ventajas de la gasificación de la biomasa frente a otras Energías Renovables

El aprovechamiento de la biomasa presenta ventajas interesantes frente a otras energías renovables:

• Es una actividad generadora de empleo y gran dinamizadora del entorno rural.

• Es gestionable; no depende de la existencia de sol o la presencia de viento.

• Es posible la valorización de residuos agroforestales y/o ganaderos.

• España cuenta con tecnología propia para este tipo de aprovechamiento con lo que se incentiva la industria del país.

 

Gasificación frente a la combustión directa de la biomasa

La biomasa se podría quemar directamente y generar energía eléctrica a partir de la temperatura y los gases obtenidos. La gasificación, sin embargo, proporciona una serie de ventajas.

El gas obtenido en el proceso de gasificación es más fácilmente quemado que la materia sólida.

Para la combustión del biogas necesita menor cantidad de aire (comburente).

Se emiten menos partículas a la atmósfera.

El biogás generado es fácilmente almacenable y usado en motores de combustión interna.

No todo es ventajoso.

Los sistemas industriales deben garantizar la estanqueidad del proceso. No debemos olvidar que se manejan gases tóxicos como el monóxido de carbono (CO).

Se produce alquitrán en el proceso de gasificación.

Los proyectos en marcha precisan ser aceptados en los procesos de pre-asignación del Ministerio de Industria para poder acceder a las tarifas reguladas para la generación de energía eléctrica mediante sistemas renovables y poder ser instalaciones rentables para los promotores de las iniciativas.

 
Fuente:
Marcos Álvarez, ingeniero
IBS Ingenieria
Modificado por última vez enLunes, 18 Noviembre 2013 10:52
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