Tecnologías de biomasa que pueden ayudarnos a convertir los desechos en energía
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Con una población cada vez mayor que consume más y más, siempre estamos explorando nuevas formas de tratar con nuestros residuos. De hecho, se están desarrollando tecnologías con el objetivo de no sólo eliminar los residuos, sino de hacer algo de ellos, o incluso de utilizarlos como fuente de energía. Las empresas de eliminación de residuos en Melbourne siempre tratarán de reciclar cualquier cosa que usted haya tirado, pero incluso los residuos que terminan en vertederos pueden ser utilizados de alguna manera mediante la creación de biocombustibles.
Estamos aprendiendo nuevas formas no sólo de deshacernos de nuestros residuos, sino también de hacer un buen uso de ellos. Este artículo explicará cómo funciona este proceso.
¿Qué es la biomasa?
La biomasa es esencialmente una fuente de combustible o energía que proviene de la quema de materia orgánica. El potencial aquí es que quemaríamos productos de desecho y crearíamos energía al hacerlo; deshacernos de lo que no queremos y convertirlo en algo útil mientras lo hacemos. En los últimos años hemos empezado a centrarnos más en la utilización de la biomasa para crear energía. De hecho, es una de las mayores fuentes de energía renovable del mundo actualmente disponible.
¿De dónde viene la biomasa?
Los residuos en cuestión varían bastante e incluyen la madera, que sigue siendo la fuente de biomasa más utilizada en la actualidad. Esencialmente, al quemar leña estamos creando energía que puede ser usada para una amplia variedad de propósitos incluyendo calefacción, cocina, etc. La energía de este calor también puede ser aprovechada y recolectada de varias maneras.
Sin embargo, hay fuentes de biomasa más sofisticadas que utilizamos y convertimos en energía. Además de producir directamente calor, somos capaces de convertir la energía en otras formas de combustible. Es posible que haya escuchado historias sobre personas que han construido autos que funcionan con aceite vegetal (http://bit.ly/2nVskry), por ejemplo. Este es el poder del biocombustible.
Somos capaces de convertir una gran cantidad de materia orgánica en biocombustible, incluyendo una amplia gama de plantas y cultivos e incluso los gases producidos por los vertederos. La fabricación de residuos en la agricultura representa una gran proporción del biocombustible que producimos, especialmente a partir del trigo, la cebada y la alfalfa, por nombrar algunos que producen altos niveles de energía.
Varias tecnologías de biomasa
Combustión directa
La combustión directa implica la quema de residuos en calderas para producir vapor. Estos empujan las turbinas y el movimiento crea energía que puede ser almacenada.
Co-firing
La combustión conjunta implica la combustión de una mezcla de carbón (que es un recurso finito) y biomasa. Esta es una práctica común en las centrales eléctricas de todo el mundo y es bastante rentable dado que la biomasa puede quemarse con el uso de los equipos e infraestructuras existentes. También nos permite obtener más energía de la biomasa.
Gasificación
La gasificación nos permite poner el biocombustible en forma de gas, que puede ser más eficiente y fácil de usar bajo ciertas condiciones. La idea aquí es calentar la biomasa en un ambiente libre de oxígeno para producir un gas que pueda alimentar a las máquinas que crean energía por sí mismas. Pero, ¿por qué haríamos esto cuando sólo podemos usar la combustión directa para crear energía? Bueno, el método del gas combustible es el doble de eficiente y más respetuoso con el medio ambiente.
Gasificación estándar
La gasificación estándar se caracteriza por la transformación en caliente de materiales naturales a una temperatura de 540 °C (1.000 °F – 2.800 °F), con un suministro limitado de aire u oxígeno (clima subestequiométrico). Esto no es ignición y, en consecuencia, no hay consumo. La gasificación utiliza una pequeña cantidad de aire/oxígeno que en su mayor parte se espera que queme un material dado y, en consecuencia, hace que el gas de síntesis de Btu sea de bajo a medio. Aunque más desarrollado que los diferentes procedimientos, requiere marcos complejos, por ejemplo, hardware de limpieza de gas.
La Base de Datos Mundial de Gasificación del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) demuestra que el límite actual de gasificación se ha desarrollado a 70,817 megavatios en caliente (MWth) de rendimiento de syngas en 144 plantas en funcionamiento con un total de 412 gasificadores. La base de datos también demuestra que 11 plantas, con 17 gasificadores, están en desarrollo, y que otras 37 plantas, con 76 gasificadores, se encuentran en la fase de disposición para terminar en pleno funcionamiento en las proximidades de 2011 y 2016. La mayor parte de estas plantas -40 de 48- utilizarán el carbón como materia prima. En la remota posibilidad de que este desarrollo sea reconocido, el límite total para 2016 será de 122.106 MWth de límite de gas natural, de 192 plantas y 505 gasificadores. Esta base de información muestra que hay gasificadores que trabajan tanto con biomasa como con residuos. Las figuras 6 y 7 son dos tipos esenciales de gasificadores, la figura 6 es un gasificador de lecho fluidizado y una cµmara de combustión de asado y la figura 7 es un recorrido del gasificador de escoria de molino.
Gasificación por arco de plasma
La gasificación por arco de plasma es el procedimiento que utiliza una luz de plasma o una curva de plasma utilizando ánodos de carbono, cobre, tungsteno, hafnio o circonio para iniciar la temperatura que produce la respuesta de gasificación. Las temperaturas del plasma se extienden de 4,000 °F a 20,000 °F (2,200 °C a 11,000 °C), lo que hace que el gas sintético sea muy apreciado, así como el calor sensible de alta estima. La innovación se ha utilizado durante un período de tiempo considerable para eliminar los derroches que podrían ser arriesgados. Los escombros ardientes subsecuentes son como vidrio que ejemplifica las mezclas inseguras.
Exceso a Accesible Exceso a Accesible
La principal unidad de Arco de Plasma comenzó a operar en 1985 en Anniston, Alabama. La unidad utilizó un marco de sistema de escape para mejorar la calidad del gas y el gasificador estaba destinado a demoler las armas. El segundo marco comenzó a funcionar en 1995 en Japón, después del tercer marco en Burdeos, Francia, ambos esquemas para los RSU. Existen otros marcos de trabajo en Suecia, Noruega, el Reino Unido, Canadá, Taiwán y los Estados Unidos; Japón ha incluido nueve más desde 1995. Estos son de tamaño pequeño, sin embargo, pueden ampliarse, utilizando numerosas unidades. La Figura 8 y la Figura 9 muestran dos o tres estructuras actuales disponibles y ambas pueden ser utilizadas para disminuir el despilfarro y crear una vitalidad eléctrica limpia.
Pirólisis
La pirólisis es una pieza de las estructuras de gasificación. En este procedimiento, la ignición intermedia se produce a una temperatura de 842F-1112F, lo que da lugar al desarrollo de un bioaceite fluido y también de elementos vaporosos y fuertes.
El aceite de pirólisis se puede utilizar como combustible para suministrar energía, y el que se mantiene fuerte es un depósito parecido al carbón conocido como asado. El bioaceite puede entonces ser quemado como el petróleo para producir energía, mientras que la quemadura puede ser utilizada para calentar.
Absorción anaeróbica
La absorción anaeróbica transforma en biogás la materia prima de la biomasa con un contenido de humedad generalmente elevado. El procedimiento depende de tipos específicos de microbios para separar el material natural sin oxígeno y entregar biogás como residuo. La absorción anaeróbica es un método que ocurre normalmente y puede ser abordado para considerar el material natural, por ejemplo, productos de vitalidad, depósitos y desperdicios de procedimientos mecánicos y agrarios y corrientes de desperdicios de la ciudad. Estos materiales, cuando están cubiertos, son procesados por microbios, produciendo biogás (gas de vertedero) rico en metano. Este gas se recoge y se utiliza para calentar estructuras, hacer funcionar motores y producir energía.
Será interesante ver qué tecnologías futuras pueden desarrollarse para mejorar aún más este proceso. En la actualidad, los residuos domésticos aportan una cantidad muy pequeña de biomasa utilizable y la mayor parte de la biomasa que estamos convirtiendo en energía procede de los sectores comercial e industrial. Sin embargo, las cosas están mejorando y nos estamos volviendo más hábiles para aprovechar al máximo nuestros residuos.
Biografía del autor David Nicoll es un escritor independiente y un blogger independiente que escribe sobre energía renovable, vida sostenible y gestión de residuos como Metro Bin Hire
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