Mejoramiento en la producción de gas pobre a partir de la biomasa lignocelulósica

Abstract

Durante las últimas décadas se ha producido un crecimiento significativo en los cultivos agroindustriales y esto conlleva emparejada a la investigación de recursos de biomasa residual agrícola, las tecnologías para su conversión energética y el uso final de los productos obtenidos. Dentro de esto se ha observado una mayor progresión en estudios sobre la gasificación de biomasa residual agrícola, dada la cantidad de ventajas que presenta. En este trabajo se ha propuesto diseñar una metodología para estimar el potencial energético del gas pobre, obtenido de la gasificación de la biomasa residual agrícola proveniente de las agroindustrias en el Perú. Se ha realizado un simulador en una plataforma interactiva (JUPYTER NOTEBOOK) que ha reproducido el comportamiento de los procesos termoquímicos y cinéticos de un gasificador de lecho fijo de corriente descendente cuyas dimensiones fueron propuestas por Jayah. Para lograr el diseño de la metodología se ha tenido en cuenta los conceptos de: valor calorífico inferior y cantidad de masa residual de las especies cultivadas más abundantes producidas en el Perú. La cantidad de masa residual se ha obtenido a partir de datos estadísticos proporcionado por el Ministerio de Agricultura y Riego (MINAGRI). En cambio, el valor calorífico inferior se ha calculado a partir del modelo de gasificación propuesto por Prokash Roy, de este se ha variado parámetros de equilibrio termodinámico y cinético químico, con el fin de tener una interpretación real de una gasificación con diferentes tamaños de fragmentos de biomasa residual que se encuentre entre 3.3 a 5.5cm de diámetro. Se ha estimado los valores máximos de los potenciales energéticos del bagazo de caña de azúcar, los racimos de la palma aceitera y la cáscara de cacao las cuales son 19.4, 2.2 y 4.4 PJ/año respectivamente; además también los valores mínimos son 16.8, 2.0 y 3.7 PJ/año respectivamente. Gracias a este estudio podemos correlacionar el rendimiento del gas según los tamaños de los fragmentos de biomasa y según el diseño geométrico del gasificador. Teniendo esto en cuenta, se ha recomendado promover una línea de investigación en modelamiento de procesos químicos y su validación con datos experimentales obtenidos procesando materia prima peruana en reactores piloto en el Perú, para la generación de energía eléctrica y calefacción, mejorando la calidad de vida de la población rural y volviendo la energía eléctrica o calefacción una fuente competitiva.