Revista de Fundamentos de Energías Renovables y Aplicaciones
Acceso abierto
ISSN: 2090-4541
ISSN: 2090-4541
Ferruccio Pittaluga
A partir de 2011, la innovadora PYME Tecnoforest Ltd. (anteriormente un spin-off tutorial de la Universidad de Génova) ha dirigido su actividad hacia la prueba de las tecnologías existentes y, por lo tanto, el desarrollo de las últimas tecnologías de gasificación de astillas de madera a pequeña escala destinadas a garantizar la electricidad. y autoabastecimiento térmico a empresas rurales del sector forestal y agropecuario (www.tecnoforest.wordpress.com). Por el contrario, el alto contenido de contaminantes de sus productos (syngas y biocarbón), comunes tanto a los gasificadores de tiro descendente como de tiro ascendente, se ha puesto de manifiesto porque el principal obstáculo que impide, en ausencia de disposiciones de reducción difícilmente asequibles, una penetración generalizada tanto en el sector agrícola y sectores de energías renovables. debido al novedoso proceso de gasificación 'por lotes' desarrollado recientemente en Tecnoforest Ltd., un gas de síntesis libre de alquitrán se libera de la boquilla superior del gasificador, mientras que un residuo sólido hecho de un biocarbón altamente limpio se produce en el fondo, en el menos adecuado, como lo atestigua la certificación oficial, tanto para aplicaciones agronómicas como para otras aplicaciones bastante diversificadas. Dicho proceso tiene lugar, en modalidad discontinua, dentro de un reactor dotado de capacidad basculante para permitir la descarga del biocarbón reciente en la parte superior del método, después de lo cual puede reiniciarse inmediatamente un 'ciclo de gasificación' de reemplazo. Los detalles se dan en las refs. [6,7]. El nombre del gasificador que produce biocarbón es SynChar: está disponible para su compra en línea en el sitio web [8]. El mismo proceso básico, que en SynChar se basa en la convección natural, se convierten a menudo a operación continua de aire forzado proporcionando al reactor un soplador de aire inferior también como un alimentador de astillas de madera de montaje lateral, es decir, una unidad motorizada de tolva-sinfín. Durante este caso, el gas de síntesis libre de alquitrán a menudo se alimenta a un quemador de calentador de agua o se transporta a una unidad de calefacción de aire. Las aplicaciones más adecuadas serían para la calefacción de invernaderos, tal vez incluso con la clara ventaja de permitir inducir la fertilización carbónica del aire ambiente, que, por supuesto, se limitaría a las horas de sol. Si las dimensiones de las astillas de madera se mantienen dentro del rango de 1 a 3 cm y su contenido de humedad no supera el 25%, el proceso de gasificación parece bastante eficiente, como lo demuestra un residuo sólido notablemente bajo, solo hecho de ceniza limpia. El nombre del generador de gas de síntesis para aplicaciones térmicas es SynBurner: sus principales características con datos de rendimiento detallados se presentan en las refs. [6,7]. También está disponible para la compra en línea en el sitio web [8]. El proceso de gasificación impulsado por un soplador y ligeramente presurizado que tiene lugar en el reactor SynBurner se ha rediseñado recientemente en una configuración operada por succión. Esta última modalidad, aparte de la presión (ahora menor que la atmosférica), se asemeja en gran medida, en diseño y funcionalidad, a la contraparte anterior, pero, lo más importante, permite durante este gracias a directamentemotores de combustión estacionarios de combustible para la generación combinada de calor y electricidad (CHP). El reactor que implementa la disposición anterior posee el nombre de SynGen: una de sus características distintivas, especial dentro del escenario tecnológico actual de los gasificadores de astillas de madera, es la de ser apto para alimentar con gas de síntesis no solo motores de encendido por chispa sino también de encendido por compresión (diesel). motores En realidad, es solo esta última modalidad la que actualmente se persigue en Tecnoforest Ltd. en el caso más simple, los motores diésel suelen ser del tipo de combustible dual, en el que el aire se mezcla previamente con gas de síntesis antes de la válvula y una pequeña cantidad de combustible líquido .(por ejemplo, aceite vegetal de desecho) se inyecta solo con fines de ignición. Una modalidad alternativa muy peculiar, aunque realmente desafiante, actualmente bajo investigación, se basa en la intención de acelerar la tendencia de autoignición del gas de síntesis, es decir, su número de cetano, mediante la inducción de una etapa temprana de una reacción FP gas-líquida (Fischer-Tropsch) debido al efecto catalítico de la lana de hierro oxidada que encuentra la corriente de gas de síntesis justo antes de premezclarse con el aire. Se necesita más experimentación para verificar, además de las propiedades de ignición recién discutidas (en los dos casos anteriores, es decir, 'combustible dual' también como modalidades FP), el logro de la calidad de 'grado de motor' para el gas de síntesis. Esta última cuestión no pregunta por la presencia de alquitrán, ya que se ha comprobado definitivamente que su concentración es muy baja, más bien al posible arrastre de partículas finas carbonizadas dentro de la corriente de gas de síntesis. Para solucionar este problema, se ha instalado un separador ciclónico multivórtice realmente eficiente antes de la admisión del motor.
• Tecnologías de gasificación de astillas de madera Tecnoforest:
• El reactor 'SynChar' está a la izquierda (productor de biocarbón)
• El reactor 'SynBurner' está en el centro (productor de gas de síntesis)
• A la derecha, se ve el 'Mini SynChar' a pequeña escala
Gasificador 'Syngen' (140 kWth) para generación de cogeneración de energía eléctrica grupo electrógeno accionado por diesel (1500 rpm, 30 kWel) Bajo muchos aspectos, el reactor SynGen aparece como una 'innovación apropiada' bastante peculiar: de hecho, logra superar las limitaciones documentadas de los gasificadores de tiro descendente (y tiro ascendente) sin recurrir a un diseño más complejo, más bien, mediante la implementación de una robusta simplificación de la tecnología. De esta manera, la mala calidad del gas de síntesis y, por lo tanto, las tediosas y frecuentes necesidades de mantenimiento que normalmente se encuentran cuando se operan gasificadores estándar, terminan solucionándose adecuadamente con la tecnología SynGen debido a un diseño realmente simple y una estructura particularmente robusta. La mayoría de las características vitales que contrarrestan la formación de contaminantes pirolíticos dentro del gas de síntesis son la provisión de "hogar flotante" y, por lo tanto, el pequeño volumen, dentro del reactor, ocupado por la columna de astillas de madera [6,7]. Recientemente, en el Laboratorio de Gasificación de Tecnoforest, todos los aspectos anteriores asociados con el reactor SynGen, especialmente su notable confiabilidad para mantener una operación continua segura durante períodos prolongados, se consideran capaces de justificar la alimentación de su gas producido en un diesel que impulsa un generador eléctrico. La unidad generadora de la instalación ahora se está sometiendo a pruebas de rendimiento que se pueden informar y discutir dentro de la presentación detallada.