Evaluación del rendimiento energético del biogás de estiércol bovino empleando la tecnología mci en ciclo otto y diésel para la generación de potencia en el departamento de Córdoba

Debido a la contaminación que generan los combustibles fósiles y el alto número de zonas no interconectadas (ZNI) a la red eléctrica en Colombia, el uso de energías renovables como la eólica, solar, biomasa, entre otras, van cada vez en aumento, con el fin de mitigar la contaminación que produce la energía eléctrica y los gases de efecto invernadero que se dan a partir de la quema de los combustibles convencionales. El departamento de Córdoba es uno de los mayores productores de ganado bovino del país; con esta información se ratifica y sustenta la gran producción de estiércol bovino que existe en el departamento y que en la actualidad no es aprovechada, lo cual posibilita la explotación al producir biogás. En este sentido, el presente proyecto tiene como objetivo “evaluar el rendimiento energético del biogás obtenido de estiércol bovino en el departamento de Córdoba”, para la producción de energía eléctrica. Para el desarrollo del proyecto se realizó un pronóstico de la cantidad futura de estiércol bovino y del biogás que se podría obtener de éste, entre los años 2015 y 2025, empleando el modelo matemático de suavizamiento exponencial doble y tomando datos del censo pecuario realizado por el Instituto Colombiano Agropecuario (ICA), de las cabezas de ganado bovino de los años 2005 al 2014 en el departamento, con lo cual se determinó un pronóstico de 8.685.219 Ton anuales de estiércol y 1.125 millones de m³ de biogás. Para esta investigación, las características termoquímicas, el análisis próximo y último del biogás y del estiércol fueron tomados como referentes teóricos. A partir de los cuales se realizó una simulación utilizando el software Aspen Hysys v7.2 en el cual se modelaron los ciclos Otto y Diésel, a partir del trabajo con biogás de estiércol bovino, generando una potencia de 279,5 MW con una eficiencia de 52,96 % para ciclo Otto y 217,4 MW de potencia con 41.19 % de eficiencia para ciclo Diésel. A esta simulación se le hizo un análisis de sensibilidad con el fin de observar la influencia de las variables de entrada con respecto a las variables de salida y así optimizar cada ciclo en aras de mejorar el rendimiento; con lo cual se obtuvo una potencia máxima de 289,7 MW con una eficiencia de 54,54 % para ciclo Otto y 220,3 MW de potencia con 41.74 % de eficiencia para ciclo Diésel. Así mismo, se realizó un análisis de costo de la tecnología MCI en ciclo Otto y Diésel, con el objetivo de establecer parámetros económicos para una posible implementación en el departamento de Córdoba. Se calcularon los costos de generación, los costos totales de inversión, operación y mantenimiento, además de los costos de los equipos que conforman el sistema de integración energética con la capacidad requerida, también se calcularon los costos de las variables que afectan una posible operación de la planta. Se determina una ubicación viable de la planta gracias al método matemático de centro de gravedad arrojando una posición geográfica de latitud (8,643791561) y longitud (-75,72574505) que mostró un punto exacto en la vereda el Pozón perteneciente al municipio de San Carlos, Córdoba.

• Autores: León Mejía, Jorge Mario; Novoa Posada, Andrés Luis
• Tipo de recurso: Trabajo de grado de pregrado
• Fecha de publicación: 2018
• Institución: Universidad de Córdoba
• Repositorio: Repositorio Institucional Unicórdoba
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.unicordoba.edu.co:ucordoba/668
• Acceso en línea: https://repositorio.unicordoba.edu.co/handle/ucordoba/668
• Palabra clave: Energías renovables, biomasa, energía eléctrica, biogás
• Rights: openAccess
• License: Copyright Universidad de Córdoba, 2020