Generacion de energia electrica para aplicaciones en zonas rurales a partir de biomasa.
Enviado por Gerardo Vejarano Lagunes • 30 de Noviembre de 2017 • Documentos de Investigación • 1.383 Palabras (6 Páginas) • 278 Visitas
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Capitulo 1
Antecedentes.
La biomasa es el nombre dado a cualquier materia orgánica de origen reciente que haya derivado de animales y vegetales como resultado del proceso de conversión fotosintético. El valor energético de la biomasa de materia vegetal proviene originalmente de la energía solar a través del proceso conocido como fotosíntesis [1].
La biomasa fue la fuente energética más importante para la humanidad hasta el inicio de la revolución industrial, pero su consumo fue disminuyendo al ser sustituido por el uso masivo de combustibles fósiles.
La biomasa dejó de ser utilizada ya que los combustibles fósiles representaban un costo menor de producción. Por el uso excesivo de combustibles fósiles, el planeta ha presentado un gran deterioro provocando cambios climáticos muy bruscos en el planeta, por lo que se debe buscar fuentes alternativas de energía.
La biomasa se clasifica de varios tipos como lo son [2]:
Biomasa Natural. - Este tipo tiene baja eficiencia energética, como la leña que se genera en los bosques sin intervención humana, resulta adecuada para su quema directa con carácter local, cercano al lugar donde se genera el residuo y a pequeña escala; resultando inviable su uso sostenible en poblaciones grandes o núcleos urbanos.
Derivada de Cultivos Energéticos. - Los cultivos de carácter energético, tales como los cereales, la remolacha o el girasol se van asentando poco a poco en España y si bien tienen la ventaja nada desdeñable de generar empleo en zonas rurales y fomentar así su desarrollo.
Residual Húmeda y seca. - Mientras que la transformación y uso de la biomasa residual húmeda; por ejemplo, en el caso del biogás, es motivo aún de discusión, el caso de la biomasa residual seca procedente de industria alimentaria o maderera goza del beneplácito de productores, organismos oficiales y organizaciones ecologistas.
Un esquema de los diferentes tipos de biomasa existentes, se muestra en la figura 1.
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Figura 1.- Mapa conceptual de la clasificación de la biomasa.
Aplicando los diferentes procesos de conversión, la biomasa puede transformarse en diferentes formas de energía como:
Calor y vapor: Es posible generar calor y vapor mediante la combustión de biomasa o biogás. El calor puede ser el producto principal para aplicaciones en calefacción y cocción, o puede ser un subproducto de la generación de electricidad en plantas que cogeneran electricidad y vapor.
Combustible gaseoso: El biogás producido en procesos de digestión anaeróbica o gasificación puede ser usado en motores de combustión interna para generación eléctrica, para calefacción y acondicionamiento en el sector doméstico, comercial e institucional y en vehículos modificados.
Biocombustibles: La producción de biocombustibles como el etanol y el biodiesel tiene el potencial para reemplazar cantidades significativas de combustibles fósiles en muchas aplicaciones de transporte.
Co-generación (calor y electricidad): La co-generación se refiere a la producción simultánea de vapor y electricidad, que puede aplicarse a muchos procesos industriales que requieren las dos formas de energía. En América Central, por ejemplo, este proceso es muy común en la industria azucarera, donde es posible aprovechar los desechos de proceso, principalmente el bagazo. Por la alta fiabilidad de bagazo disponible, tradicionalmente, la co-generación se realiza de una forma bastante eficiente.
El interés del presente proyecto surgió durante la presentación del profesor en la clase de taller de investigación I, donde expuso los avances de los sistemas eléctricos basados en energías renovables, dentro de las cuales mencionó a la biomasa como una de sus fuentes principales.
De lo anterior, al autor le pareció interesante hacer un estudio sobre la aplicación de la biomasa para la generación de energía eléctrica, que permita satisfacer las necesidades energéticas de un área rural.
Planteamiento del problema.
Desde la revolución industrial los combustibles fósiles han constituido una gran parte de nuestros energéticos; sin embargo, el crecimiento de la población ha dado lugar a que estos recursos se vean agotados, causando además un serio problema en el medio ambiente debido a los gases de efecto invernadero que se emiten debido a su consumo, lo que agudiza los problemas de calentamiento global y cambio climático.
El aumento del precio de los combustibles fósiles y los esfuerzos por reducir este tipo de emisiones que generan el efecto invernadero, han producido un interés considerable en las fuentes de energía renovables.
El problema del cambio climático ha traído severas consecuencias en el mundo, dando lugar a un mayor número de desastres naturales, como son huracanes, inundaciones, tormentas, erosión y cambios en la temperatura, entre otros.
Estos eventos climáticos han afectado directamente al sector eléctrico en su transmisión, operación y distribución, ya que ahora los programas de mantenimiento preventivo y correctivo han aumentado, tanto para la generación como para la distribución.
Por otra parte, la biomasa producida por la explotación agrícola y forestal, y los residuos producto de la actividad humana, constituyen un problema creciente, ya que estos desechos se van incrementando de forma directamente proporcional al crecimiento de la población.
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