Viabilidad técnica de la sustitución parcial con gas de síntesis enriquecido con hidrógeno en motores diésel como alternativa en la producción de energía eléctrica en zonas rurales del Departamento del Atlántico

Abstract

En el periodo 2019-2020, el departamento del Atlántico produjo más de 80000 toneladas de biomasa o residuo agrícola. No obstante, la cobertura eléctrica en zonas rurales de algunos municipios es inferior al 50%, y la población recurre a plantas eléctricas con motores diésel, que emiten CO y NOx al ambiente. Mediante la gasificación del residuo agrícola y la sustitución parcial del combustible diésel por el gas de síntesis obtenido, se puede reducir las emisiones y el consumo de combustible de las plantas estacionarias. Este trabajo evalúa la viabilidad técnica de la sustitución parcial de combustible diésel con gas de síntesis como estrategia para producir energía eléctrica en regiones rurales del Atlántico. Para ello, se realizó el modelado termodinámico del proceso de gasificación de biomasa con aire como agente gasificante. El gas de síntesis producido se empleó en un modelo cinético de combustión dual para calcular la energía producida en un escenario a pequeña escala. Adicionalmente se realizó el diseño preliminar del gasificador, y la evaluación de su seguridad inherente mediante la aplicación de la metodología ISI. Los resultados indican que la sustitución parcial del combustible diésel con gas de síntesis reduce las emisiones de NOx hasta en un 60%, pero también incrementa las emisiones de CO en un factor máximo de 7 y reduce la potencia eléctrica en un 17%, por lo que no es una alternativa viable para producir energía eléctrica. Sin embargo, mejores resultados podrían obtenerse empleando combustibles gaseosos con mayor poder calorífico que el gas de síntesis.