EL GASÓGENO DEFINICION
El gas de gasógeno o gas pobre se obtiene mediante una gasificación de biomasa sólida (leña o residuos agrícolas, con un contenido en humedad inferior al 20%), haciendo pasar a gran velocidad una pequeña cantidad de aire a travs de una gran masa en combustión! El o"ígeno del aire quema el carbono contenido en la biomasa porporcionando #$ #$ 2& este 'ltimo se reduce a su ve a #$ en contacto con la masa incandescente! or su parte, el vapor de agua procedente de la humedad del combustible se disocia produciendo hidrógeno liberando o"ígeno, el cual se combina con el carbono para producir m*s ó"idos de carbono! +ambin +ambin se obtienen hidrocarburos (principalmente metano) , al emplearse aire, el contenido en nitrógeno del gas formado es elevado! En resumen, se obtiene un gas denominado gas de gasógeno o gasógeno o gas pobre, pobre, debido a su reducido poder calorífico (,- a .,- /1m )! Este hecho obliga a utiliar el gas directamente en unidades de combustión, para obtener electricidad vapor, debido a que la presencia de nitrógeno impide su transformación en productos m*s nobles (gas de síntesis, metanol) desaconsea su almacenamiento transporte por su baa densidad energtica!
El gasógeno es un aparato que funciona usando la gasificación, procedimiento que permite obtener combustible gaseoso a partir de combustibles sólidos como el carbón, la leña o casi cualquier residuo combustible 3l quemar la leña o el carbón de forma parcial se genera, entre otros gases, monó"ido de carbono, que tiene algo de poder calorífico! 4i se le añade agua tambin se puede generar hidrógeno
CARACTERISTICAS +uvo un uso mu e"tendido en España, al terminar la guerra civil (566), por las dificultades de abastecerse de petróleo en el mercado mundial! 4e añadía a los automóviles un carricoche remolcado donde iba el generador! 7tiliando este sistema se podían aprovechar combustibles sólidos para mover motores de combustión interna en tiempo de escase degasolina gasóleo! 3ctualmente ha vuelto a ser 'til para obtener combustible adecuado para motores, a partir de leña otros residuos de biomasa! En países pobres puede ser la 'nica forma de utiliar motores en países desarrollados permite disminuir el consumo de combustibles fósiles! 8o en día, este sistema tiene otros usos! 9as centrales como la de Elcogas, en uertollano, España, se basan en este sistema, produciendo energía elctrica! Esta central, parecida a otras muchas en el mundo, aunque pionera en aspectos de rendimiento, utilia un sistema productivo basado en la tecnología de gasificación integrada en ciclo combinado (:;##), con unas características medioambientales modlicas, reduciendo las emisiones atmosfricas por debao de lo establecido en la legislación vigente!
COMPOSICION
<9a caldera , para quemar el sustituto de la gasolina (leña o carbón) <7n pre-depurador donde se depositar*n parte de los residuos generados al quemar el combustible sólido <7n refrigerador para condensar el vapor de agua aumentar la densidad del gas <7n depurador para eliminar productos condensables el polvo restante <7n ve!ilador para la puesta en marcha <7n "e#clador para hacer la mecla aire
COMPOSICION DEL GAS DE GASOGENO O GAS POBRE CO$ (= 5 % a 5. %) CO CH4 H2 >2
(~ 20 % a 30 %) (~ 1 % a 5 %) (~ 4 % a 20 %) (= .0 % a ?. %)
PROPIEDADES GENERALES otencia o poder calorífico& el superior el inferior! oder calorífico@ calor producido por la combustión completa de la unidad de masa del combustible& se e"presa en ulios1Ailogramo (ó por m en caso de gases)! oder calorífico superior@ calor cedido en la combustión completa de la unidad de peso del combustible, en o"ígeno, enfriando los productos resultantes de la combustión hasta la temperatura inicial de suministro del o"ígeno (5.B #)! oder calorífico inferior@ calor que se obtiene de la combustión completa de la unidad de peso del combustible, en o"ígeno, enfriando los productos resultantes de la combustión hasta 500B # sin condensar el vapor! 9ímites de inflamabilidad@ porcentaes de combustible aire en la mecla, a presión temperatura para que sea de forma auto sostenida Celocidad de propagación de la llama@ en un frente gaseoso Celocidad de propagación de la llama@ en un frente gaseoso! +emperatura de ignición&punto de inflamación(combustibles líquidos)& temperatura a la cual la velocidad de combustión es lo suficientemente elevada para que la combustión se propague
CLASIFICACION GASÓGENO DE TIRO DIRECTO VENTAJAS • Baja temperatura de salida del gas • Alta efciencia • Acepta gran variedad de i!masa
DESVENTAJAS • Alta generaci"n de al#uitranes enel gas
GASÓGENO DE TIRO IN%ERTIDO %ENTA& AS D aa generación de alquitranes D 3propiado para motores
DES%ENTA&AS D /enor eficiencia que el de tiro directo D :as con poder calorífico menor
GASÓGENO DE TIRO TRANS%ERSAL %ENTA&AS DEl combustible sirve como aislante Dueden funcionas en mu pequeña escala D3propiados para motores
DES%ENTA&AS
D#apacidad mínima de transformación del alquitr*n generado D>o acepta cualquier biomasa
GASÓGENO DE LEC'O FL(IDI)ADO %ENTA&AS D3ceptan gran variedad de biomasa Duede funcionar con materiales blandos de baa densidad DF*cil control de +
DES%ENTA&AS D 3lta generación de alquitr*n D /ala respuesta a los cambios de carga D 4olo aplicables en rangos de potencia alta
(SOS DEL GASOGENO A(TOMÓ%ILES A GAS DE GASOGENO Lo* au!o"+vile* a ga* de "adera ,!a"i. coocido co"o coc/e* a ga*+geo0 *o ua al!era!iva o "u1 elega!e2 pero eficie!e 1 ecol+gica2 "ie!ra* 3ue *u rago e* co"parale a la de lo* coc/e* el.c!rico*4
(SO DEL GAS DE GASÓGENO EN MOTORES DE COM5(STIÓN INTERNA PARA LA GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD 9a tecnología de gasificación de biomasa para la generación de electricidad con motores de combustión interna consiste en un sistema de pretratamiento de la biomasa, un reactor para la producción del gas, un sistema de limpiea un motor de combustión interna! 9os motores pueden ser de ignición por chispa o diesel! En una primera etapa generó electricidad para consumo propio en una segunda se encuentra interconectado a la red nacional! 9a evaluación termodin*mica del grupo electrógeno muestra que l puede generar electricidad con una eficiencia trmica de 2.!G % una eficiencia global de 5-!2%!
APRO%ISIONAMIENTO DE MOTORES CON GAS DE GASEOSENO
El gas pobre, que se produce al gasificar la madera, el carbón vegetal o el carbón mineral, con el aire, consiste en un -0% apro"imadamente de gases combustibles, principalmente monó"ido de carbono, hidrógeno algo de metano! El resto no es combustible consiste sobre todo en hidrógeno, dió"ido de carbono vapor de agua! El gas contiene tambin alquitr*n condensable, *cidos polvo! Estas impureas pueden ocasionar problemas operativos un desgaste anormal del motor! El principal problema del diseño de una instalación de gasificador es generar un gas con una elevada proporción de componentes combustibles un mínimo de impureas! /*s adelante se ver* cómo puede lograrse! En primer trmino, se van a discutir las peculiaridades de los motores de gas pobre desde un punto de vista teórico operativo!
EMPLEO DE MOTORES STIRLING O DE T(R5INAS DE GAS CON GAS DE GASEOSENO 3dem*s del empleo del gas pobre con los motores de combustión interna, otras posibilidades consisten en la combinación de los gasificadores con turbinas de gas o con motores 4tirling! Hebido a que las altas temperaturas de admisión del gas se suman a la eficiencia trmica de las turbinas de gas, stas en principio representan una opción atractiva para transformar gas pobre caliente en potencia mec*nica o elctrica! 4in embargo, el estado actual de la tcnica de los gasificadores tambin de la tecnología de turbinas, no permiten su uso! 9as turbinas de gas son mu sensibles al polvo, especialmente con altas temperaturas de admisión, por lo que es dudoso que puedan cumplirse los requisitos de calidad del gas con los sistemas de filtrado descritos en la 4ección 2!?! $tro problema procede de la sensibilidad de las paletas actuales de las turbinas a la corrosión por los vapores alcalinos (>a, I #a) que suelen estar presentes en pequeñas cantidades en el gas pobre! 7n sistema óptimo e"igiría un gasificador presuriado lo que aumentaría bastante su costo compleidad probablemente sólo sería económico para instalaciones mu grandes! eagle (?) menciona la posibilidad de emplear motores 4tirling unto con los gasificadores especialmente en aplicaciones de pequeña dimensión! 9os motores 4tirling de esta escala de potencia est*n comenando actualmente a comercialiarse! Hebido a una serie de ventaas, en comparación con el uso de los motores de combustión interna (bao mantenimiento, gran eficiencia, bao consumo de lubricantes, etc!) este concepto se debería evaluar comprobar m*s!
IMPACTO AM5IENTAL Un análisis de los diferentes tipos de peligros y efectos ambientales de la utilización del gas pobre, ha sido publicado). Sus principales clases son los riesgos tóxicos, los de incendio y de explosión.
Riesgos tóxicos Un componente importante del gas pobre es el monóxido de carbono, gas extremadamente tóxico y peligroso debido a su tendencia a combinarse con la hemoglobina de la sangre, lo que evita la absorción y distribución del oxgeno. !urante el
cierre de la instalación se produce un aumento de presión en el gasificador, ocasionado por el combustible todava caliente y en fase de pirólisis. "omo resultado de ello, se liberan de la instalación gases que contienen monóxido de carbono, durante un perodo relativamente corto. !ebido al peligro de estos gases, generalmente se recomienda que la instalación del gasificador se sit#e al aire libre, si es necesario protegida con un techo. $o obstante, esto no significa que los sntomas mencionados en la bibliografa sueca %cansancio, irritabilidad y susceptibilidad, dificultad de sue&o) no fueran resultado de una exposición prolongada al gas pobre. 'xiste la posibilidad de que algunos otros componentes del gas sean responsables de tales sntomas. (o anterior subraya de nuevo la importancia de situar las instalaciones fias al aire libre y tambi*n de tener cuidado de evitar un contacto directo con los gases durante las fases de arranque y cierre.
Riesgos de incendio 9os riesgos de incendio pueden provenir de las siguientes causas@ < elevada temperatura e"terior del equipo& < riesgos de chispas al recargar el combustible& < llamas en la entrada de aire del gasificador o en la tapa de recarga!!
Riesgos ambientales Hurante la gasificación de la madera o de los residuos agrícolas, se producen cenias (en el gasificador en la sección de depuración) líquido condensado (principalmente agua)! Este 'ltimo puede estar contaminado por resinas fenólicas alquitr*n! 9as cenias no constituen un riesgo ambiental pueden eliminarse de forma normal! ara el líquido condensado que contiene alquitr*n la situación es diferente su eliminación en gran n'mero de gasificadores puede tener efectos ambientales perturbadores! >o se dispone de datos definitivos sobre biodegradación de los componentes fenólicos los alquitranes de los líquidos condensados, siendo necesario estudiar cuidadosamente su eliminación! 9as propiedades de las emisiones de escape de los motores que funcionan con gas pobre se consideran generalmente aceptables, comparables a las de los motores diesel!
5I5LIOGRAFIA https@11es!JiAipedia!org http@11JJJ!proceedings!blucher!com!br1 http@11JJJ!fao!org1
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