Diseño de una estación eléctrica de carga a partir de biomasa producto de residuos Orgánicos

Abstract

En Colombia más del 40% del territorio no cuenta con un servicio constante de energía eléctrica y el acceso en zonas rurales especialmente las no Interconectadas es de ciente recurriendo al abastecimiento con generadores eléctricos a base de combustibles fósiles. La realización de proyectos que impliquen el desarrollo de tecnología para la agroindustria debe contemplar incorporar alternativas de generación eléctrica mediante recursos renovables. En la realización de este trabajo se lleva a cabo el diseño de una estación eléctrica de carga con el n de abastecer energéticamente las baterías de un vehículo eléctrico empleado en la recolección de cacao en las instalaciones de la sede Aguas Calientes del Sena en el Playón. Para determinar el potencial bioquímico de metano y las propiedades de cada sustrato (estiércol de cerdos y gallinas) se realiza una caracterización físico-química para comparar el comportamiento de cada uno. Además, se calcula la autonomía del vehículo mediante el Software Green Race y se selecciona la ruta de recolección con el propósito de identi car su consumo de acuerdo a las características del terreno. Por otra parte, se referencia el caso de un biodigestor ya instalado y se compara con el suministro de biogás del biodigestor diseñado con el propósito de identi car el tipo y la gestión energética de carga del vehículo eléctrico. Al estudiar los resultados de la caracterización físico-química, se identi ca un pH óptimo para los dos sustratos ya que no sobrepasa el rango de alcalinidad y tampoco hay presencia de acidez lo cual podría inhibir la actividad de las bacterias metanogénicas. Por otra parte, la simulación de la ruta de recolección de cacao da como resultado una autonomía del vehículo de 125; 69 [km], un consumo de 1; 41 [kWh] y una regeneración de 74 [Wh] lo cual permite que el vehículo pueda realizar menos de 13 vueltas por recorrido.

In Colombia, more than 40% of the territory does not have a constant electric power service and access in rural areas, especially non-interconnected ones, is de cient through the use of fossil fuel-based electric generators. The realization of projects that involve the development of technology for the agroindustry should contemplate incorporating alternatives of electric generation through renewable resources. In carrying out this work, the design of an electric charging station is carried out in order to power the batteries of an electric vehicle used in the collection of cocoa in the facilities of the Aguas Calientes del Seine headquarters in El Playón. To determine the biochemical potential of methane and the properties of each substrate (manure from pigs and chickens) a physical-chemical characterization is carried out to compare the behavior of each one. In addition, the autonomy of the vehicle is calculated using the Green Race Software and the collection route is selected with the purpose of identifying its consumption according to the terrain characteristics. On the other hand, reference is made to the case of a biodigester already installed and compared with the biogas supply of the biodigester designed with the purpose of identifying the type and energy management of the electric vehicle's load. When studying the results of the physical-chemical characterization, an optimal pH for the two substrates is identi ed since it does not exceed the alkalinity range and there is no presence of acidity which could inhibit the activity of the methanogenic bacteria. On the other hand, the simulation of the cocoa harvesting route results in a vehicle autonomy of 125; 69 [km], a consumption of 1; 41 [kWh] and a regeneration of 74 [Wh] which allows the vehicle can perform less than 13 laps per route.