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OTRAS ENERGIAS RENOVABLES, ESTUDIANTE: SIZA RAMIREZ SATALIN ALEXANDER -…

- - - - La producción de energía a partir de biomasa se lleva a cabo en tres etapas: primero, se recolectan y pretratan las materias primas, como residuos agrícolas y madera, mediante secado y trituración; luego, se convierte la biomasa en energía a través de métodos como combustión, digestión anaerobia, gasificación o fermentación, que transforman la materia orgánica en calor, biogás, syngas o bioetanol; finalmente, se utiliza esta energía generada para producir electricidad o como biocombustibles, contribuyendo así a una fuente de energía renovable y sostenible.
        
        CENTRALES BIOMASA
        
        Muestreo de Marcos de Áreas (MMA) (izquierda); y Muestreo de Marco de Lista (derecha)
        Fuente: Atlas Bioenergético de la República del Ecuador
        
        Planta de Biomasa la Fabril – Manta
        
        ESPECIFICACIONES
        
        Ubicación: Manta, provincia de Manabí, Ecuador
        
        Operador: La Fabril
        
        Tipo de Energía: Biomasa
        
        Capacidad de Generación: 10 MW
        
        Energía Generada Anualmente: Aproximadamente 70,000 MWh (estimado)
        
        Materiales Utilizados: Residuos de la industria agrícola, cáscaras, subproductos de la producción de aceite.
        
        El proyecto San Carlos
        
        ESPECIFICACIONES
        
        Entró en funcionamiento en el 2005
        
        Tipo de energía: Biomasa
        
        Energía Generada: 133.86 GWh
        
        Materiales Utilizados: Bagazo de Caña
        
        El proceso de generación eléctrica a partir de biomasa en Ecuador sigue generalmente estos pasos:
        
        Recolección del bagazo de caña después de la extracción del jugo
        
        Transporte del bagazo a las calderas de los ingenios azucareros
        
        Combustión del bagazo para producir vapor de alta presión
        
        Utilización del vapor para impulsar turbinas y generar electricidad
        
        Según el “Atlas Bioenergético del Ecuador”, el país tiene un potencial energético de biomasa estimado en 12.700 Gigavatios anuales.
        
        CENTRAL SAN FRANCISCO
        
        ESPECIFICACIONES
        
        Ubicación Exacta: Ambato, provincia de Tungurahua.
        
        Energía Generada: Aproximadamente 3 MW.
        
        Potencia: 3 MW.
        
        Área de Construcción: Aproximadamente 0.5 hectáreas.
        
        Costo Estimado: $2 millones.
        
        Materia Prima Consumida: Residuos de cultivos (maíz, caña, y otros).
        
        ECOELECTRI VALDEZ
        
        Ubicación Estratégica:
        
        Situada en la provincia de El Oro, Ecuador, lo que facilita el acceso a recursos naturales.
        
        Capacidad de Generación:
        
        Potencia instalada de aproximadamente 120 MW, contribuyendo significativamente a la red eléctrica nacional.
        
        Fuentes de Energía:
        
        Utiliza biomasa como principal materia prima, promoviendo el uso de residuos agrícolas y forestales.
        
        Posible uso de gas natural para complementar la generación.
        
        Enfoque en Sostenibilidad:
        
        Comprometida con la reducción de la huella de carbono y la promoción de energías renovables.
        
        Impacto Económico:
        
        Genera empleo local y contribuye al desarrollo económico de la región.
        
        Área de Construcción:
        
        Aproximadamente 7 hectáreas de terreno, diseñado para operaciones eficientes y sostenibles.
        
        Innovación Tecnológica:
        
        Implementación de tecnologías modernas para maximizar la eficiencia en la generación de energía.
        
        Contribución a la Matriz Energética:
        
        Refuerza la matriz energética de Ecuador, diversificando las fuentes de energía y mejorando la seguridad energética.
        
        MÉTODO DE APROVECHAMIENTO DE BIOMASA RESIDUAL
        
        BIOMASA HUMEDA
        
        BIOMASA SECA
      - POTENCIAL DE GENERACIÓN ELÉCTRICA
        
        El potencial de generación eléctrica (PE) se lo define como la energía química de la biomasa que puede ser transformada para su aprovechamiento (Perera, 2.005); mientras que, el PCI de los residuos agrícolas expresa el contenido de energía calórica que pueden ser liberados mediante su combustión
    - - FORESTAL
        
        Es la materia orgánica que existe en determinado ecosistema forestal por encima y por debajo del suelo, es frecuente separarla por componentes: fuste, ramas, hojas, corteza, raíces, hojarasca, y madera muerta
        
        IMPACTO AMBIENTAL
        
        IMPORTANCIA
        
        Reducción de emisiones de gases de efecto invernadero: Al reemplazar los combustibles fósiles, la biomasa contribuye a mitigar el cambio climático.
        
        Gestión de residuos: El uso de residuos agrícolas y forestales para energía reduce la acumulación de desechos y los problemas asociados.
        
        Conservación de ecosistemas: Una gestión sostenible de la biomasa puede ayudar a proteger bosques y biodiversidad.
        
        Impacto Socioeconómico
        
        IMPORTANTE
        
        Desarrollo rural: La producción de biomasa puede generar empleos y oportunidades económicas en áreas rurales.
        
        Diversificación económica: Crea una nueva fuente de ingresos para agricultores y comunidades forestales.
        
        Seguridad energética: Reduce la dependencia de combustibles importados, mejorando la autonomía energética del país.
      - RESIDUAL AGROPECUARIA
        
        En el sector agrícola, la biomasa residual está conformada por los subproductos que se generan durante los procesos de recolección y transformación de las cosechas; en cuanto al sector pecuario y avícola, define como biomasa a los residuos asociados a la cría de bovinos, porcinos y aves (estiércol generado por las cadenas productivas)
      - CONVERSIÓN ENERGÉTICA
        
        PCI agrícola y pecuario
        Fuente: Atlas Bioenergético de la República del Ecuador
- - - - Tipos de centrales geotérmicas
        
        Ciclo directo sin condensación
        
        este es el ciclo más simple y más barato en cuanto a costo de planta. El vapor procedente directamente del pozo pasa a las turbinas de donde escapa a la atmósfera. Estas unidades pueden llegar a consumir doble cantidad de vapor por kilovatio producido que las unidades con condensación. Se suelen usar como plantas pilotos, o bien para pequeños suministros locales a partir de pozos de producción aislados e incluso como pequeñas centrales de punta. Su uso es obligado cuando el con tenido en gases no condensables es superior al 50% o cuando el contenido total de gases excede del 10%, debido al alto costo que representaría la separación de gases en los condensadores.
        
        Ciclo directo con condensación
        
        éste es el más común de los ciclos utilizados en caso de vapor seco, tal como ocurre en Larderello (Italia), The Geysers (USA) y Matsukawa (Japón). En ellos, el vapor, después de pasar por las turbinas, es condensado extrayéndose los gases contenidos en el vapor.
        
        Ciclo indirecto con condensación y recuperación de aguas mineralizadas
        
        El vapor procedente del pozo cedía su energía a un vapor limpio que era el que pasaba a las turbinas. Hoy día este ciclo es casi inusual debido al avance conseguido en los materiales para turbinas, que resisten ya la presencia de productos corrosivos en el vapor. Los minerales más comúnmente recu perados eran ácido bórico y amoniaco. El valor de estos minerales hacía competitivo el sistema a pesar del despilfarro energético que representaba.
        
        El vapor se envía a la turbina de alta presión o a la zona de alta de turbinas multietapas. El agua caliente separada es sometida a flashing, con separación de vapor a baja presión que se envía a turbinas de baja presión o a la zona de baja de las turbinas multietapas. Esta operación puede ser repetida tantas veces como lo permita la entalpía del agua separada
    - - TECNOLOGÍAS PARA APROVECHAR LA ENERGÍA GEOTÉRMICA
        
        El contenido de calor de un área geotérmica determinará la tecnología de producción de energía a utilizase. Hay diferentes tecnologías geotérmicas con distintos niveles de madurez. La energía geotérmica puede ser aprovechada directamente para los siguientes propósitos:
        
        Calefacción del distrito
        
        Se describe como el uso de una o más áreas de producción como fuentes de calor para proveer energía térmica a un grupo de edificios y/o industrias. La calefacción y/o refrigeración de espacios y el suministro de agua caliente son aplicaciones clave de este tipo de energía.
        
        Bomba de calor geotérmica
        
        Es una tecnología de energía renovable altamente eficiente que extrae el calor natural existente en lugar de generar calor mediante la combustión de combustibles fósiles.
        
        Invernadero geotérmico
        
        El aire caliente del suelo de baja calidad bajo una superficie terrestre puede ser usado directamente para cultivar plantas perennes, hierbas de vivero y algunas hortalizas en invernadero.
    - - PLANTAS GEOTÉRMICAS
        
        Plantas de vapor seco directo
        
        Para el funcionamiento de las turbinas de los generadores, las plantas de vapor seco utilizan el vapor directamente de un depósito geotérmico. Este tipo de planta de energía geotérmica requiere vapor a 150° C o de mayor calidad . Por lo general, el vapor que ingresa a la turbina debe estar al menos 99.9 % seco. Las plantas de vapor seco directo varían entre 8 MW y 140 MW.2
        
        Plantas de vapor flash
        
        estas plantas requieren agua caliente de las profundidades de la tierra a alta presión para convertirla en vapor y alimentar los generadores de las turbinas. Una vez que el vapor comienza a enfriarse, el agua se condensa y es bombeada de nuevo a la tierra para su reutilización.
        
        Este es el tipo más común de plantas de energía geotérmica en operación. La capacidad de las Capas de roca Pozo de producción Pozo de inyección Figure 3: Planta de vapor flash (Fuente: U.S. Department of Energy, Energy Efficiency & Renewable Energy) plantas flash varía dependiendo si son plantas simples (0.2-80 MW), dobles (2-110 MW) o triples (60-150 MW).
        
        Plantas híbridas o de ciclo combinado
        
        algunas plantas geotérmicas utilizan un ciclo híbrido que incorpora un ciclo de Rankine típico para generar electricidad a partir de lo que normalmente se convertiría en calor residual de un ciclo binario. El tamaño habitual de las plantas de ciclo combinado varía de varios MW a 10 MW.
        
        Centrales eléctricas de ciclo binario
        
        transfiere el calor del agua caliente geotérmica a otro líquido. El calor hace que el segundo líquido se transforme en vapor que puede usarse para alimentar una turbina.6 El tamaño de las plantas binarias está entre menos de 1 MW y 50 MW.
      - GEOTÉRMICA Y SOSTENIBILIDAD
        
        En 2018, a nivel global se instalaron más de 500 MW de capacidad de generación de energía geotérmica adicional. La energía geotérmica puede producir energía continua durante un período más largo y puede ser una fuente de energía muy económica en lugares donde hay buenos depósitos de alta temperatura. El costo promedio ponderado global de electricidad de las instalaciones geotérmicas puestas en servicio en 2018 fue de USD 0.072 /KWh, 1% más bajo que en 2017.10 Eso hace que la energía geotérmica sea un recurso renovable seguro, confiable y muy competitivo con relación a otras fuentes convencionales de energía.
        
        RECURSOS
        
        USO DIRECTO DEL CALOR
        
        Se aplica para calefaccionar viviendas u otros tipos de edificios; para procesos industriales que utilizan calor, como por ejemplo las fábricas de celulosa, papel, conservas, harinas de pescado; para el secado de frutas y vegetales en general; para calefacción de invernaderos, establos y criaderos, para piscicultura, para calentamiento de suelos de cultivos en zonas frías, para derretir la nieve de los caminos. Para cada una de estas aplicaciones es necesario que la temperatura del agua sea adecuada.
        
        Aprovechamiento de la energía geotérmica
        
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        USO ELÉCTRICO DEL FLUIDO
        
        Consiste en la generación de electricidad mediante instalaciones similares a las usinas térmicas convencionales. La diferencia radica en el origen del vapor que mueve las turbinas que alimentan el generador eléctrico. En una usina térmica convencional el vapor “se fabrica” quemando derivados de petróleo, gas o carbón, mientras que en la usina o planta geotérmica no es necesario gastar combustible pues es provisto directamente por la naturaleza. Naturalmente este proceso no es tan simple como se menciona. En general el vapor viene mezclado con agua y ésta, a su vez, tiene disueltas sales. Será entonces necesario separar el vapor del agua para que pueda ser derivado a las turbinas.
        
        Generación de energía eléctrica
        
        1 more item...
- - - - Walter, T., Sourabh S. P. and James G. G. (2.007). Hot Gas Removal of Tars, Ammonia, and Hydrogen Sulfide from Biomass Gasification Gas. Catalysis Reviews, Vol. 49, pp. 407–456.