Resumen

Se llevó a cabo un modelo de equilibrio químico para la temperatura de salida conocida de los productos en un gasificador de lecho fijo de corriente descendente. La biomasa de la semilla de palma aceitera se utiliza con análisis aproximado y último; la reacción de gasificación general tiene en cuenta la humedad de la biomasa, los productos de reacción están formados por CH₄, H₂O, N₂, CO, CO₂ y H₂. El modelo se describe en detalle y las ecuaciones se resuelven utilizando el software EES. El modelo muestra los resultados obtenidos para rangos de temperatura de 500 K a 1500 K y 1.0 atm. El modelo se valida mediante la comparación directa de la composición del gas con los resultados reportados en la literatura para condiciones similares, obteniendo resultados favorables.

INTRODUCCIÓN

A lo largo de la historia de la humanidad, el uso de combustibles fósiles ha sido el principal motor del suministro energético. Sin embargo, el uso excesivo de estos combustibles ha provocado un aumento de la contaminación ambiental y una considerable disminución de los mismos [1]. Ante esto, la comunidad científica ha incrementado la búsqueda de fuentes de energía renovables y sostenibles. La biomasa es una fuente de energía renovable que actualmente se está utilizando como energía a través de diversos procesos (gasificación, combustión, pirólisis, entre otros) para obtener combustibles de mayor valor añadido.

La biomasa se encuentra en grandes cantidades, hay varios tipos: residuos municipales, residuos agrícolas, residuos animales, cultivos energéticos, entre otros. La biomasa puede ser utilizada para su combustión directa, proporcionando así energía térmica en los lugares requeridos, sin embargo, la combustión directa de la misma provoca impactos ambientales debido a las emisiones contaminantes como el CO₂ o los óxidos nitrosos, cuando la temperatura de los productos alcanza valores relativamente altos, estos componentes son perjudiciales para la salud y la vida en el planeta. Como alternativa a la combustión de la biomasa, la gasificación surge como una tecnología prometedora, en la que se obtienen gases combustibles con bajo poder calorífico para su uso en otras aplicaciones. La ventaja de la gasificación sobre la combustión es la reducción de las emisiones contaminantes, ya que la temperatura del proceso no alcanza valores tan altos como los obtenidos en la combustión, dado que la cantidad de agente oxidante es menor.

La gasificación es el proceso termoquímico por el que un sustrato de carbono se transforma por oxidación parcial en un gas combustible que contiene, entre otros compuestos, H₂, CO, CH₄, CO₂ y N₂, así como diversas impurezas o contaminantes.

• Materias:Termodinámica Modelos matemáticos Biomasa
• Subjects:Thermodynamics Mathematical models Biomass
• Palabras claves:Equilibrio químico; Energía de Gibbs; Biomasa; Gasificador de corriente descendente.
• Keywords:Chemical equilibrium; Gibbs energy; Biomass; Downdraft gasifier