Minicentral de Biomasa

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Factibilidad de una Mini Central

Andrea Mejia 21521074

Victor Bendeck 21441030

Carlos Turcios 21541249

Oscar Robles 21541283

San Pedro Sula, 12 de Diciembre, 2016

Introducción

En este informe se presentara la factibilidad de una mini central de producción de energía a base de biomasa en una aldea de 30 familias.

Honduras se enfrenta a un dilema determinante para nuestro futuro: El alto precio de las fuentes tradicionales de energía, la alta demanda de energía para el desarrollo de todas las actividades humanas y las consecuencias medioambientales que implica el uso de esta. Se hace indispensable la investigación y desarrollo de fuentes alternativas de energía con el fin de satisfacer el aumento de la demanda energética, complementar los canales de distribución actuales, reemplazar los sistemas de generación obsoletos, reducir la emisión de gases “efecto invernadero” aumentar la oferta energética en los países en vías de desarrollo de una forma sostenible etc.

En este caso queremos investigar los costos de la materia prima, parte economica y la rentabilidad del Proyecto ya que en muchas comunidades rurales y zonas no interconectadas  de Honduras las líneas de transmisión de energía no logran distribuir lo necesario. Sabemos que se podrían invertir en diferentes tipos de tecnologías que usan fuentes renovables para la generación de energía pero una de las más factibles es la generación de energía a base de biomasa ya que hay material prima en estos sectores.

Se estudia la implantación de una central de biomasa en una aldea, como alternativa energética renovable. Se trata de una instalación industrial diseñada para generar energía a partir de recursos biológicos. Aunque esta sea una tecnología en vías de desarrollo, las perspectivas de futuro son prometedoras. En el proecto, estudiaremos en profundidad el concepto de biomasa, incluyendo una recopilación de datos sobre los tipos que existen, las formas de conversión en energía, sus características, a la vez también se realizara un estudio de mercado de las posibilidades y la situación de la biomasa.

Objetivos

1. Investigar la factibilidad de una mini central en una aldea Hondureña.

2. Investigar la viabilidad de este proyecto económicamente y socialmente.

3. Analizar los diferentes Tipos de Impactos que tendrá sobre la comunidad.

Que es la Biomasa

La biomasa, principalmente en forma de madera, es la fuente de energía más antigua usada por la humanidad. Tradicionalmente la energía de la biomasa se ha usado a través de combustión directa y este proceso incluso hoy, es ampliamente usado alrededor del mundo. Igualmente La bioenergía tiene el potencial de ser “mundialmente modernizada”, producida y utilizada de forma eficiente, a un costo competitivo, usando tecnologías que la conviertan a gas, líquido, o electricidad directa.

Uno de los principales retos de los países en vías de desarrollo como Honduras  es el de electrificar las regiones aisladas de los principales núcleos urbanos, sin embargo las redes centrales no siempre logran cubrir la demanda, lo que no permite que familias residentes en áreas rurales, algunas de estas, zonas no interconectadas, tengan acceso de forma economica a la energía eléctrica. La biomasa es una fuente de energía apropiada para este tipo de comunidades, es ambientalmente amigable y los recursos de biomasa son fácilmente obtenibles.

Las familias pobres de áreas rurales en países en vías de desarrollo aun usan combustibles tradicionales como madera o residuos agrícolas para satisfacer su demanda energética inmediata y suplir algunas de sus actividades productivas, sin embargo en muchos casos este uso no se hace de forma sostenible, provocando problemas ambientales y problemas de salud a las personas.

La introducción de sistemas de generación de energía a partir de Biomasa necesitara ampliar el acceso a la información que se tiene de esta, apoyar el entrenamiento técnico que se requiere para su aprovechamiento y ampliar el apoyo económico a las regiones que puedan ser usuarias de dichos sistemas, son medidas que se deben llevar a cabo.

Clasificación: La biomasa se clasifica según su origen en 3 grandes grupos:

∙  Biomasa natural: es aquella que produce la naturaleza sin la intervención del hombre o de otras especies.

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∙  Biomasa residual: es aquella generada como residuo a partir de las actividades del hombre como: Ganadería, Industria agrícola, Industria maderera, Industria depuradora, residuos orgánicos del consumo etc.

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∙  Cultivos Energéticos: Es aquella biomasa que se cultiva con el fin de ser destinada a la producción de energía, sea por combustión directa o por transformación del recurso en un combustible más refinado.

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En la elección del proceso de conversión más adecuado de la biomasa en energía, es necesario considerar ciertos parámetros y condiciones que la caracterizan, ya que los recursos biomásicos se presentan en diferentes estados físicos.

 Las características físicas que influyen en la elección del proceso de conversión son las siguientes:

 - Composición química y física: determinan el tipo de combustible o subproducto energético que se puede generar.

- Contenido de humedad (Humedad relativa): es la relación de la masa de agua contenida por kilogramo de materia seca. Para cualquier proceso de conversión debe ser inferior al 30%.

 - Porcentaje de cenizas: indica la cantidad de materia sólida no combustible por kilogramo de material.

- Poder calorífico: el contenido calórico por unidad de masa determina la energía disponible en la biomasa. Está directamente relacionado con el contenido en humedad.

- Densidad aparente: peso por unidad de volumen del material en estado físico, por tanto combustibles con alta densidad favorecen la relación de energía por unidad de volumen.

- Recolección, transporte y manejo: son factores determinantes en la estructura de costos de inversión y operación en todo el proceso de conversión energética.

Existen diversos métodos para transformar la biomasa en energía, los más utilizados son los siguientes:

 - Procesos de combustión directa. Esta es la forma más antigua y común para extraer la energía de la biomasa, son aplicados para generar calor y son los sistemas más simples, como estufas, hornos y calderas. Estos procesos suelen ser muy ineficientes debido a que se pierde mucha de la energía liberada, pudiendo causar contaminación cuando no se realizan en bajo condiciones controladas.

- Procesos termo-químicos. Estos métodos se basan en la utilización del calor como fuente de transformación de la biomasa. Están muy desarrollados para la biomasa seca. Estos procesos transforman la biomasa en un producto de más alto valor, con una densidad y un valor calorífico mayor, los cuales hacen más conveniente su utilización y transporte.

 Dependiendo de la tecnología empleada y la cantidad de oxigeno presente en la transformación, hay tres tipos de procesos:

 -Combustión directa. Se somete a la biomasa a altas temperaturas (600- 1300ºC) con exceso de oxígeno (20-40%). Es el método tradicional para la obtención de calor en entornos domésticos, para la producción de calor industrial o para la generación de energía eléctrica. La combustión se realiza normalmente en sistemas que constan de horno, caldera y turbogenerador.

- Pirolisis. Se somete a la biomasa altas temperaturas (alrededor de 500ºC) sin presencia de oxígeno. A estas temperaturas los residuos se transforman en gases, líquidos y cenizas sólidas denominadas “coque” de pirolisis. Se utiliza para producir carbón vegetal y también para obtener combustibles líquidos semejantes a los hidrocarburos.

 Gasificación. Se somete a la biomasa a muy altas temperaturas (800-1300ºC) en presencia de cantidades limitadas de oxígeno, las necesarias para conseguir así una combustión completa. Según se utilice aire u oxígeno puro, se obtienen dos productos distintos, en el primer caso se obtiene gasógeno o gas pobre, este gas puede utilizarse para obtener electricidad y vapor, en el segundo caso, se opera en un gasificador con oxígeno y vapor de agua y lo que se obtiene es gas de síntesis. La importancia del gas de síntesis radica en que puede ser transformado en combustible líquido.

 - Procesos biológicos. Se basan en la utilización de diversos tipos de microorganismos que degradan las moléculas a compuestos más simples de alta densidad energéticas. Son métodos adecuados para biomasa de alto contenido en humedad, los más conocidos son la fermentación alcohólica para producir etanol y la digestión anaerobia, para producir metano. La digestión anaerobia de la biomasa por bacterias, se puede utilizar en explotaciones de ganadería intensiva, con la instalación de digestores o fermentadores, en donde la celulosa procedente de los excrementos animales se degrada en un gas que contiene cerca del 60% de metano.

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