miércoles, 5 de noviembre de 2014


Caldera Industrial

Una caldera es una máquina térmica que aprovecha una fuente de calor para transferir su energía a un fluido.
Aunque dicho calor en general procede de la ignición de un combustible, puede ser suministrado por otros medios: energía eléctrica, energía nuclear, energía geotérmica, etc.
El calor es transferido internamente en la caldera hacia un fluido, comúnmente agua o en algunos casos aceite térmico para posteriormente ser aprovechado en procesos de potencia y/o calentamiento. 


      
INCONVENIENTES DE UNA CENTRAL DE BIOMASA.
 ·         Menor coste de las energías provenientes de los combustibles fósiles.

 ·         Menor rendimiento de los combustibles derivados de la biomasa.
  1.    FUNCIONAMIENTO DE UNA CENTRAL DE BIOMASA DE GENERACIÓN  ELÉCTRICA.

El proceso de funcionamiento de una central eléctrica de biomasa es el siguiente: En primer lugar, el combustible principal de la instalación y los residuos forestales se almacenan en la central. Allí se tratan para reducir su tamaño, si fuera necesario. A continuación, pasa a un edificio de preparación del combustible, donde se clasifica en función de su tamaño y finalmente se llevan a los correspondientes almacenes.
Seguidamente son conducidos a la caldera para su combustión, eso hace que el agua de las tuberías de la caldera se convierta en vapor debido al calor. El agua que circula por las tuberías de la caldera proviene del tanque de alimentación, donde se pre calienta mediante el intercambio de calor con los gases de combustión aún más lentos que salen de la propia caldera.
 Del mismo modo que se hace en otras centrales térmicas convencionales, el vapor generado a la caldera va hacia la turbina de vapor que está unida al generador eléctrico, donde se produce la energía eléctrica que se transportará a través de las líneas correspondientes.

El vapor de agua se convierte en líquido en el condensador, y desde aquí es nuevamente enviado al tanque de alimentación cerrándose así el circuito principal agua-vapor de la central.


PRINCIPIO DE LA CALDERA PARA GENERAR VAPOR


El agua de alimentación que va a la caldera es almacenada en un tanque o cámara de agua (nombre que se le da al espacio que ocupa el agua en el interior de la caldera) con capacidad suficiente para atender la demanda de la caldera, así una válvula de control de nivel mantiene el tanque con agua, a su vez una bomba de alta presión empuja el agua hacia adentro de la caldera por medio de tuberías (tubos), al tiempo que, se da la combustión en el horno u hogar, esta es visible por el funcionamiento del quemador en forma de flama, el quemador es controlado automáticamente para pasar solamente el combustible necesario (el combustible puede ser solidó, liquido o gaseoso, dentro de los mas conocidos se encuentran el carbón, el combusto leo, y el gas), la flama o calor es dirigida y distribuida a las superficies de calentamiento o tuberías donde la energía térmica liberada en el proceso de combustión se transmite al agua contenida en los tubos (en algunos casos el agua fluye a través de los tubos y el calor es aplicado por fuera a este diseño se le conoce como Tubular, en otros casos los tubos están sumergidos en el agua y el calor pasa por el interior de los tubos a este diseño se le conoce como Piro tubular, estos dos diseños de calderas son los mas utilizados) donde por medio de los procesos de radiación, conducción y convención el agua se transforma en vapor, dicho vapor es conducido por tuberías a los puntos de uso o puede ser colectado en cámaras para su distribución; en la parte superior de la caldera se encuentra una chimenea la cual conduce hacia afuera los humos o gases de la combustión; en el fondo de la caldera se encuentra una válvula de salida llamada purga de fondo por donde salen del sistema la mayoría de polvos, lodos y otras sustancias no deseadas que son purgadas de la caldera.




Biomasa

Esquema de principio


Hay diversas tecnologías en el funcionamiento de estas plantas. A continuación, se describe el esquema de funcionamiento de una central-tipo de biomasa.
En primer lugar, el combustible principal de la instalación, residuos forestales, agrícolas o cultivos de plantas energéticas (1), es transportado y almacenado en la central. En ella puede ser sometido a un tratamiento de astillado (2) para reducir su tamaño, si ello fuera necesario. A continuación, pasa a un edificio de preparación del combustible (3), en donde generalmente se clasifica en función de su tamaño, fino y grueso, para después ser llevados a los correspondientes almacenes (4, 5 y 6).
El combustible,una vez preparado,se lleva a la caldera (7) para su combustión,y el calor producido hace que el agua que circula por las tuberías de la caldera se convierta en vapor de agua. Generalmente la caldera tiene una parrilla donde se quema el combustible grueso. El combustible fino se mezcla con el combustible de apoyo (generalmente un derivado del petróleo) procedente de su almacén (6), para ser quemado de la forma más eficiente posible.



martes, 4 de noviembre de 2014

BIOMASA EN COLOMBIA.

BIOMASA EN COLOMBIA.
El agotamiento de las fuentes tradicionales de energía (combustibles fósiles) ha puesto a la mayoría de países del mundo a encontrar soluciones en energías alternativas. Colombia tiene un gran potencial en la generación de este tipo de energías por su posición geográfica y ya está trabajando en ello.
 Las energías alternativas o renovables son las que se aprovechan directamente de recursos considerados inagotables como el sol, el viento, los cuerpos de agua, la vegetación o el calor interior de la tierra. .
En Colombia la producción de energía primaria proviene de la hidroelectricidad, por la abundancia de agua en la mayoría de zonas del país, y en un segundo lugar de los combustibles fósiles (petróleo, gas y carbón), cuyas reservas ya se están agotando.  
Por eso el Gobierno Nacional en los últimos años ha invertido en el desarrollo y aplicación de tecnologías alternativas de producción de energía, que funcionen con recursos renovables, para solucionar el problema de la crisis energética mundial y contribuir a un medio ambiente más limpio.
En Colombia se tienen estudios de producción de biomasa con el bagazo de la caña, que se estima una producción anual de 1.5 millones de toneladas y de cascarilla de arroz, con la que se producen más de 457.000 toneladas al año. Las zonas más adecuadas para generar esta energía son los Santanderes, los Llanos Orientales y la Costa Atlántica.
La biomasa en Colombia tiene mucho potencial por la gran capacidad para el aprovechamiento de residuos forestales y agrícolas que tiene el país, sobre todo en banano, cascarilla de arroz, pulpa de café y explotaciones silvícolas. Aunque aún queda mucho por hacer. El potencial energético de la biomasa en Colombia está estimado en unos 16 GWh al año.
Los últimos estudios apuntan que las producciones de bagazo de caña (estimada en 1,5 millones de toneladas anuales), la cascarilla de arroz (con 457.000 toneladas al año) y el fruto de palma de aceite presentan grandes posibilidades en el desarrollo de la biomasa en Colombia. Las zonas más adecuadas para generar esta energía son los Santanderes, los Llanos Orientales y la Costa Atlántica.
No hay que olvidar que una de las grandes ventajas de la biomasa es el acceso de poblaciones rurales aisladas a un tipo de energía eficiente. La producción de  biomasa en Colombia contribuye al desarrollo rural y a que se reduzcan las desigualdades entre regiones, ayudando a formar un tejido industrial y generando mano de obra en el entorno rural. Y por supuesto, contribuye al desarrollo sustentable y al cuidado del medio ambiente.
En el mapa de la biomasa en Colombia se caracteriza por tres colores en donde el verde claro represente los bajos, el verde medio representa el  medio bajo y el verde oscuro representan claros.




DESVENTAJAS DE LA BIOMASA

*      DESVENTAJAS. 
Por su naturaleza, la biomasa tiene una baja densidad relativa de energía; es decir, se requiere su disponibilidad en grandes volúmenes para producir potencia, en comparación con los combustibles fósiles, por lo que el transporte y manejo se encarecen y se reduce la producción neta de energía. 
La clave para este problema es ubicar el proceso de conversión cerca de las fuentes de producción de biomasa, como aserraderos, ingenios azucareros y granjas, donde los desechos de aserrío, el bagazo de caña y las excretas de animales están presentes. 
Su incompleta combustión  produce materia orgánica, monóxido de carbono (CO) y otros gases., también se producen óxidos de nitrógeno. Si se usa combustión a altas temperaturas A escala doméstica, el impacto de estas emanaciones sobre la salud familiar es importante. 
La producción y el procesamiento de la biomasa pueden requerir importantes insumos, como combustible para vehículos y fertilizantes, lo que da como resultado un balance energético reducido en el proceso de conversión.
El potencial calórico de la biomasa es muy dependiente de las variaciones en el contenido de humedad, clima y la densidad de la materia prima.


VENTAJAS DE LA BIOMASA.

*      VENTAJAS. 
La biomasa es una fuente renovable de energía y su uso permite reducir y acelerar los niveles del calentamiento global, dióxido de carbono y residuos de los diferentes procesos, aumentando los contenidos de carbono de la biosfera.
Los combustibles biomasicos contienen niveles insignificantes de sulfuro y no contribuyen a las emanaciones que provocan “lluvia ácida”. La conversión de los residuos forestales, agrícolas y urbanos para la generación de energía reduce significativamente los problemas que trae el manejo de estos desechos. 
La biomasa es un recurso local que no está sujeto a las fluctuaciones de precios de la energía, provocadas por las variaciones en el mercado internacional de las importaciones de combustibles. 
En países en desarrollo, su uso reduciría la presión económica que impone la importación de los derivados del petróleo.  El uso de los recursos de biomasa puede incentivar las economías rurales, creando más opciones de trabajo y reduciendo las presiones económicas sobre la producción agropecuaria y forestal. Las plantaciones energéticas pueden reducir la contaminación del agua y la erosión de los suelos; así como favorecer el mantenimiento de la biodiversidad.