Diseño de un sistema orientado al aprovechamiento del biogás para la producción de grandes volúmenes de frío industrial en Bavaria – Cervecería Unión​

Abstract

El proyecto es diseñar un sistema que aproveche el poder calorífico de un flujo de biogás en la planta de Bavaria (cervecería unión), actualmente el flujo es quemado en una caldera, y no se le está dando un valor agregado. La solución que se propone es que este biogás sea quemado en un quemador de un sistema de refrigeración por absorción y así generar frio disminuyendo el gasto energético en el sistema de refrigeración por compresión convencional. De esta manera se presenta el proyecto que como problemática principal tiene: los contaminantes del biogás, el flujo de biogás no es contante y la selección de la tubería de transporte. Entonces la selección de equipos de filtrado, la tubería y el sistema de refrigeración por absorción se convierten en objetivos dentro del avance del proyecto. Estos equipos de filtrado deben eliminar el ácido sulfhídrico y la humedad que podría generar corrosión en el quemador y demás componentes del sistema de refrigeración, la tubería escogida para el transporte de biogás es de polietileno de alta densidad, capaz de transportar el flujo con los lineamientos de seguridad adecuados. Además, se realiza un análisis económico para determinar si el ahorro en energía eléctrica compensa la inversión inicial, y se encuentra que el proyecto es rentable y el retorno de la inversión inicial se da en menos de 3 años. En el proyecto se muestra el diagrama de proceso que muestra la distribución de los equipos teniendo en cuenta la necesidad de inyectar gas natural cuando el flujo de biogás sea menor. Este proyecto demuestra como la utilización de un combustible que se genera por medios naturales, contribuye al desarrollo sostenible y a una transición energética limpia, además que genera ahorros en gastos energéticos.

The project is to design a system that takes advantage of the calorific value of a biogas flow in the Bavaria plant (unión brewery), currently the flow is burned in a boiler, and it is not being given an added value. The proposed solution is that this biogas be burned in a burner of an absorption refrigeration system and thus generate cold, reducing the energy expenditure in the conventional compression refrigeration system. In this way, the project is presented with the following main problems: biogas contaminants, the biogas flow is not constant and the selection of the transport piping. Then the selection of filtering equipment, the piping and the absorption cooling system become objectives in the project's progress. This filtering equipment must eliminate hydrogen sulfide and moisture that could generate corrosion in the burner and other components of the cooling system, the pipe chosen for the transport of biogas is made of high-density polyethylene, capable of transporting the flow with the appropriate safety guidelines. In addition, an economic analysis is carried out to determine if the savings in electrical energy compensates the initial investment, and it is found that the project is profitable and the return on the initial investment occurs in less than 3 years. The project shows the process diagram that shows the distribution of the equipment considering the need to inject natural gas when the biogas flow is lower. This project demonstrates how the use of a fuel that is generated by natural means contributes to sustainable development and a clean energy transition, in addition to generating savings in energy costs.