Resumen

El uso de la biomasa para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y el impacto ambiental ha atraído la atención de muchos investigadores en los últimos años. El acceso a un sistema de conversión de energía que sea capaz de tener un rendimiento óptimo para la aplicación de valiosos combustibles de bajo poder calorífico ha sido considerado por muchos profesionales y estudiosos. Este trabajo se centra en el modelado preciso del proceso de gasificación de la biomasa y el diseño óptimo de un sistema multigeneración (calefacción, refrigeración, energía eléctrica e hidrógeno como vector energético) para aprovechar las ventajas de esta energía limpia. En el proceso de modelización de la gasificación, se utiliza un modelo de equilibrio termodinámico basado en la minimización de la energía de Gibbs. Además, en el presente estudio, se realiza un análisis paramétrico detallado del sistema multigeneración para subrayar el comportamiento de las funciones objetivo al cambiar los parámetros de diseño y obtener los parámetros de diseño óptimos del sistema. Los resultados muestran que con la eficiencia exergética como función objetivo este parámetro puede aumentar del 19,6% en el caso base al 21,89% en el caso optimizado. Asimismo, la tasa de coste total del sistema como función objetivo puede disminuir de 154,4 $/h a 145,1 $/h.

• Materias:Catálisis Cinética química Hidrodinámica Energía solar Adsorción Modelos hidrodinámicos
• Subjects:Catalysis Chemical kinetics Hydrodynamics Solar energy Adsorption Hydrodynamic models
• Palabras claves:sistema de multigeneración, función objetivo, combustibles valiosos de bajo poder calorífico, minimización de la energía de Gibbs, proceso de gasificación de biomasa, análisis paramétrico detallado, sistema de conversión de energía, emisiones de gases de efecto invernadero, parámetros óptimos de diseño, modelo de equilibrio termodinámico
• Keywords:multigeneration system, objective function, valuable low heating value fuels, Gibbs energy minimization, biomass gasification process, detailed parametric analysis, energy conversion system, greenhouse gas emissions, optimal design parameters, thermodynamic equilibrium model