Discusión y elección del tema

El grupo de investigación de la universidad GEMA tiene tres grandes vertientes estas son: Energía, Materiales y Ambiente entre los cuales un integrante quería escoger materiales y la otra energía por lo que para llegar a un consenso del tema principal se investigo 2 artículos preliminares respecto a ambas temáticas siento estos: 

·         Biomass gasification of hybrid seed Miscanthus in Glasgow’s downdraft gasifier testbed system  

·         High-pressure torsion for new hydrogen storage materials

Al realizar una lectura rápida de ambos artículos, por parte de los dos integrantes, se determino que el tema mas interesante para ambos era gasificación por lo que la temática abordada en el blog será acerca de Energías renovables.

Selección de un artículo científico

A pesar de tener una búsqueda previa para la temática de energía se decidió usar la base de datos SCOPUS, en la cual se buscó, en la casilla de título, “Biomass gasification of palm” en la para filtrar la búsqueda se tomaron los artículos publicados durante el 2018 y 2019, con este filtro se obtuvieron 18 resultados leyendo los títulos y revisando que sea un artículo científico se seleccionó el artículo. El nombre es “Biomass gasification of oil palm fronds (OPF) and Koompassia malaccensis (Kempas) in an entrained flow gasifier: A performance study”, se puede ingresar a este artículo en el tocando la siguiente frase en el blog “Presione aquí paradescargar el Articulo usado para realizar el blog ”

Deducción de los aspectos principales en el artículo:

1        PREGUNTA

Al leer el artículo se puede deducir que la pregunta sobre la cual se basaron para hacer el trabajo fue: ¿Tiene el potencial de producir syngas de alto valor energético el uso de la biomasa de OPF y Kempas mediante el proceso de gasificación?

2        OBJETIVOS:

Según el desarrollo del artículo se puede decir que el objetivo general es:

Evaluar la producción de gas de síntesis en un proceso de gasificación teniendo como materia prima biomasa de la palma de aceite y del árbol Koompassia malaccensis.

Los objetivos específicos serian:

·         Evaluar los efectos de la temperatura y la ER en la CGE, HHV y la producción de H2, CO y CO2

·         Evaluar la funcionalidad de un gasificador de flujo atrapado para la obtención de gas de síntesis con la materia prima especificada.

3        JUSTIFICACION:

Este estudio fue pensado gracias a las grandes cantidades de producción de biomasa, residuos, de la palma de aceite y del árbol Koompassia malaccensis en Malasia. Además, los desechos de biomasa generalmente se queman al aire libre lo que genera contaminantes como gases de efecto invernadero entre ellos metano y CO2. Adicionalmente la quema de combustibles fósiles también emite una gran cantidad de estos gases. Por lo tanto, explorar una manera de resolver ambos inconvenientes y obtener energía y aprovechar residuos es necesaria. Una de las tecnologías prometedoras que se pueden aplicar a los desechos de biomasa es la gasificación. Es por lo que este estudio tiene gran relevancia y tubo una argumentación para llevarse a cabo.

MAPA CONCEPTUAL DEL ESTADO DEL ARTE

MAPA CONCEPTUAL DEL MARCO TEÓRICO 

3        HIPÓTESIS

Las ramas de la palma de aceite y los residuos de la poda del árbol Koompassia malaccensis en malasia pueden ser fuente de una energía alternativa para los combustibles fósiles convencionales a través de la tecnología de gasificación

4         DISEÑO EXPERIMENTAL

1.      La preparación de la muestra: este paso es necesario en el proceso de gasificación debido a que lo equipos deben tener muestras uniformes para una operación más estable adicionalmente debe ser controlada la calidad de la biomasa, para esto se lavaron, secaron, cortaron y tamizaron de ambos tipos de materia prima, el proceso de secado es importante para que durante la gasificación se requiera un menor gasto energético.

1.1  Lavado: eliminar compuesto no deseados con agua.

1.2  Corte de la muestra.

1.3  Secado: se hizo a una temperatura de 100°C para reducir la humedad.

1.4  Separación por tamaño: las muestras se tamizaron para tener un tamaño de 250 μm

2.      La configuración del experimento fue la siguiente: el proceso de gasificación se realizó en un gasificador de flujo atrapado a escala de laboratorio con presiones atmosféricas, como agente gasificante se uso el aire del ambiente.

2.1  Las dimensiones del equipo son: respecto al horno tiene un diámetro interno de 4,5 cm y una longitud de 50 cm, está hecho de acero inoxidable para soportar temperaturas hasta 1100°C

2.2  Alimentación al equipo: Se realizo a través de un alimentador con una velocidad de 1,02 g /s. con una muestra total de 20 g.

2.3  Separación de residuos: Se usó un conjunto de ciclones para eliminar las cenizas y partículas del gas, con el fin de transferirlas al colector de cenizas, el cual está al fondo del equipo.

2.4  Recolección de gas: Se usó una bolsa de gas hermética con una capacidad máxima de 1L para recoger el gas, previamente este se enfrió con la ayuda de un condensador.

2.5  Repeticiones: para tener datos representativos se realizo el procedimiento de gasificación por triplicado.

3.      Variaciones en el sistema: se realizaron variaciones de temperatura y la relación de equivalencia los cuales se estudiaron verificando la composición del gas de síntesis mediante los parámetros HHV, definido como la cantidad de calor liberado por la combustión a una cantidad conocida de combustible y CGE, el cual hace referencia al porcentaje del valor calorífico de la biomasa que es convertido en el valor calorífico del gas producto.

Contenido del trabajo tenido en cuenta en el blog

Gráfico 1 Importación de madera en Malasia

Tabla 1 Resumen reacciones encontradas en el proceso de gasificación

Gráfico 2 Esquema del sistema de gasificación usado en la práctica.

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Participantes 

Juan Diego Rodriguez Parra - 0000031481 - Ingeniería Química séptimo semestre 

Manuela Leon Gonzalez - 0000087637 - Ingeniería Química séptimo semestre 

Bibliografía

Beyene, H. D. (2017). Current updates on waste to energy (WtE) technologies. El sevier, Pg 9.

Gallardo, R. P. (2016). Introducción a las energías alternativas. Obtenido de Universidad Autónoma de San Luis Potosí : http://ciep.ing.uaslp.mx/njjccontrol/images/pdf/alternative_energy.pdf

Rasid, A. (2019). Biomass gasification of oil palm fronds (OPF) and Koompassia malaccensis (Kempas) in an entrained flow gasifier: A performance study. El sevier, 1-5.

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