Gasificación de bagazo de caña de azúcar con aire y vapor para la producción de bio-combustible

Abstract

Colombia es líder mundial en la producción de caña de azúcar por hectárea, generando al año un estimado de 23.5 millones de toneladas de azúcar y 256 millones de litros de etanol. Esto representa residuos agrícolas cercanos a 9 millones de toneladas de bagazo de caña anuales que en la actualidad son utilizados en combustión de hornos paneleros y azucareros, en la enmienda de suelos y la producción de papel. Frente a la crisis energética actual por la que atraviesa el mundo sumada a la contaminación producida por los combustibles fósiles, la gasificación surge como nueva tecnología que además de ser ambientalmente viable (neutra en la producción de CO2) y renovable, utiliza como materia prima residuos agrícolas para la producción de gas combustible. El presente estudio muestra los resultados experimentales en un reactor de lecho fijo utilizando como oxidante una mezcla de aire y vapor con el fin de obtener un gas rico en H2. Tanto los perfiles de temperatura a lo largo del reactor como el gas combustible producido, son analizados en función de dos parámetros: relación de equivalencia (ER) y la relación vapor combustible (SF). Los resultados de gasificación de bagazo de caña muestran que el pico de temperatura (temperatura zona de oxidación) decrece con el aumento de la relación de equivalencia y la relación vapor combustible, resultados experimentales utilizando solo aire como oxidante alcanzan a su vez las temperaturas más altas de gasificación. Se ilustran los perfiles de temperatura obtenidos con diferentes (ER) y (SF) que denotan claramente las regiones en donde se producen los principales procesos propios de la gasificación en lecho fijo (secado, pirolisis, reducción y oxidación) y garantizan la correcta ejecución del proceso cuando las temperaturas se mantienen estables. En cuanto a la composición de los gases se observa que un aumento en la relación de equivalencia causa una mayor producción de H2 y CO2 mientras que se disminuye la producción de CO.