Análisis de la integración de tecnologías de fermentación y gasificación de biomasa que articula perspectivas académicas, enfoques sostenibles y tendencias emergentes
El presente estudio analiza el papel de la biomasa como alternativa clave en la transición energética frente al incremento global de emisiones de gases de efecto invernadero, impulsado principalmente por el sector energético. Aunque las energías renovables avanzan a nivel mundial y en Colombia, pers...
- Autores:
-
Anaya Ruidiaz, Alvaro Iván
- Tipo de recurso:
- Fecha de publicación:
- 2025
- Institución:
- Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
- Repositorio:
- Repositorio UNAB
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repository.unab.edu.co:20.500.12749/32361
- Acceso en línea:
- http://hdl.handle.net/20.500.12749/32361
- Palabra clave:
- Energy engineering
Technological innovations
Energy
energy transition
Lignocellulosic biomass
Gasification
Sustainability
Biorefinery
Agricultural wastes
Plant biomass
Energy resources
Ingeniería en energía
Innovaciones tecnológicas
Energía
Residuos agrícolas
Biomasa vegetal
Recursos energéticos
Biomasa lignocelulósica
Gasificación
Fermentación
Sostenibilidad
Biorrefinería
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Analysis of the integration of biomass fermentation and gasification technologies that brings together academic perspectives, sustainable approaches, and emerging trends. |
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Biomasa lignocelulósica Gasificación Fermentación Sostenibilidad Biorrefinería |
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El presente estudio analiza el papel de la biomasa como alternativa clave en la transición energética frente al incremento global de emisiones de gases de efecto invernadero, impulsado principalmente por el sector energético. Aunque las energías renovables avanzan a nivel mundial y en Colombia, persisten brechas significativas para cumplir los objetivos climáticos. Colombia cuenta con un alto potencial de biomasa residual, cuya valorización mediante tecnologías termoquímicas y bioquímicas —como la gasificación y la fermentación— permite la producción de biocombustibles y biogás con beneficios ambientales y socioeconómicos. Sin embargo, estas tecnologías presentan limitaciones asociadas al consumo de recursos y a impactos ambientales indirectos, lo que demanda evaluaciones integrales de sostenibilidad. El estudio desarrolla una revisión sistemática de literatura, integrando criterios ambientales, sociales y económicos mediante herramientas como análisis de ciclo de vida y métricas termodinámicas. Los resultados evidencian avances en eficiencia energética y reducción de emisiones, pero también revelan la ausencia de enfoques holísticos en investigaciones previas. Se concluye que la integración de tecnologías de conversión en esquemas de biorrefinería, bajo un enfoque sostenible, representa una oportunidad estratégica para diversificar la matriz energética y fortalecer la transición energética en Colombia y en el contexto global. |
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Mendoza Castellanos, Luis Sebastián4cc18069-2661-4517-adc8-66dc99ac3437Villabona Durán, Yurley Paola79de51fa-0cb7-4423-94f3-ed7574abdd90Anaya Ruidiaz, Alvaro Iván0fe326a0-ba93-4cc5-870b-1eb85b866500Mendoza Castellanos, Luis Sebastián [0000115302]Mendoza Castellanos, Luis Sebastián [0000-0001-8263-2551]Mendoza Castellanos, Luis Sebastián [luis-sebastian-mendoza-castellanos-37263849/]Grupo de Investigación Recursos, Energía, Sostenibilidad - GIRESMendoza Castellanos, Luis Sebastián [luis-sebastián-mendoza-castellanos]Mendoza Castellanos, Luis Sebastián [luis-sebastian-mendoza-castellanos-37263849/]Santander (Colombia)2022-2024UNAB Campus Bucaramanga2025-12-01T22:06:27Z2025-12-01T22:06:27Z2025-11-20http://hdl.handle.net/20.500.12749/32361instname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNABreponame:Repositorio Institucional UNABrepourl:https://repository.unab.edu.coEl presente estudio analiza el papel de la biomasa como alternativa clave en la transición energética frente al incremento global de emisiones de gases de efecto invernadero, impulsado principalmente por el sector energético. Aunque las energías renovables avanzan a nivel mundial y en Colombia, persisten brechas significativas para cumplir los objetivos climáticos. Colombia cuenta con un alto potencial de biomasa residual, cuya valorización mediante tecnologías termoquímicas y bioquímicas —como la gasificación y la fermentación— permite la producción de biocombustibles y biogás con beneficios ambientales y socioeconómicos. Sin embargo, estas tecnologías presentan limitaciones asociadas al consumo de recursos y a impactos ambientales indirectos, lo que demanda evaluaciones integrales de sostenibilidad. El estudio desarrolla una revisión sistemática de literatura, integrando criterios ambientales, sociales y económicos mediante herramientas como análisis de ciclo de vida y métricas termodinámicas. Los resultados evidencian avances en eficiencia energética y reducción de emisiones, pero también revelan la ausencia de enfoques holísticos en investigaciones previas. Se concluye que la integración de tecnologías de conversión en esquemas de biorrefinería, bajo un enfoque sostenible, representa una oportunidad estratégica para diversificar la matriz energética y fortalecer la transición energética en Colombia y en el contexto global.Introducción 7 1.1 Planteamiento del Problema 13 1.1.1 Preguntas problematizadoras 15 1.2. Justificación 15 1.3. Objetivos 17 1.3.1 Objetivo General 17 1.3.2 Objetivos Específicos 17 2. Marco Referencial 18 2.1. 2.1 Marco Teórico 18 2.1.1 Energía eléctrica en las zonas rurales del departamento de Santander. 18 2.1.2. Energías renovables. 18 2.1.3 Biomasa lignocelulósica. 19 2.1.3 Cultivos representativos del departamento de Santander. 20 2.1.4 Gasificación de biomasa. 21 2.2. 2.2 Marco Conceptual 22 2.2.1 Biomasa. 22 2.2.3 Energía eléctrica. 22 2.2.4 Aspen Plus. 22 2.2.5 Gasificador tipo batch. 22 2.2.6 Gas de síntesis. 22 2.3. 2.3 Marco Legal 23 2.4. 2.4 Estado del arte 23 3. Método 28 3.1. Etapa 1: Análisis cienciométrico enfocado en la integración de tecnologías de fermentación y gasificación de biomasa 28 3.2. Etapa 2: Mapa de ruta tecnológica que integró los procesos de fermentación y gasificación. 29 3.3. Etapa 3: Sostenibilidad teórica de la integración de las tecnologías de gasificación y fermentación. 30 4. Análisis de resultados 31 4.1. Etapa 1: Análisis cienciométrico enfocado en la integración de tecnologías de fermentación y gasificación de biomasa. 31 4.1.1. Búsqueda de información 31 4.2. Desarrollo de un Mapa de Ruta Tecnológica para la Integración Eficiente de Fermentación y Gasificación en Biorrefinerías para la Producción de Bioenergía 44 4.3. Metodología para la evaluación de la sostenibilidad 60 5. Conclusiones 64 6. Recomendaciones 67 7. Referencias Bibliográficas 68 Apéndices 79MaestríaThis study examines the role of biomass as a key alternative in the energy transition amid rising global greenhouse gas emissions, driven primarily by the energy sector. Although renewable energy deployment is progressing worldwide and in Colombia, significant gaps remain to meet international climate goals. Colombia possesses substantial residual biomass potential, which can be valorized through thermochemical and biochemical technologies—such as gasification and fermentation—to produce biofuels and biogas with environmental and socioeconomic benefits. However, these technologies also present limitations related to resource consumption and indirect environmental impacts, highlighting the need for comprehensive sustainability assessments. This research conducts a systematic literature review integrating environmental, social, and economic criteria through tools such as life cycle assessment and thermodynamic metrics. Findings reveal advancements in energy efficiency and emission reduction but also underscore the lack of holistic approaches in previous studies. The study concludes that integrating biomass conversion technologies within biorefinery systems under a sustainability framework offers a strategic opportunity to diversify the energy matrix and strengthen the energy transition in Colombia and globally.Modalidad DUALapplication/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombiahttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Análisis de la integración de tecnologías de fermentación y gasificación de biomasa que articula perspectivas académicas, enfoques sostenibles y tendencias emergentesAnalysis of the integration of biomass fermentation and gasification technologies that brings together academic perspectives, sustainable approaches, and emerging trends.Thesisinfo:eu-repo/semantics/masterThesisTesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersionhttp://purl.org/redcol/resource_type/TMMagíster en Ingeniería en EnergíaUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaMaestría en Ingeniería en EnergíaMIE-2159Energy engineeringTechnological innovationsEnergyenergy transitionLignocellulosic biomassGasificationSustainabilityBiorefineryAgricultural wastesPlant biomassEnergy resourcesIngeniería en energíaInnovaciones tecnológicasEnergíaResiduos agrícolasBiomasa vegetalRecursos energéticosBiomasa lignocelulósicaGasificaciónFermentaciónSostenibilidadBiorrefineríaUNEP - UN Environment Programme, “Emissions Gap Report 2024.” Accessed: Apr. 03, 2025. 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