ANÁLISIS DE EMISIÓN DE MATERIAL PARTICULADO EN EL PROCESO DE COMBUSTIÓN DE LEÑA EN ESTUFA DE CALEFACCIÓN RESIDENCIAL CON EL USO DE ESPONJAS CERÁMICAS

Abstract

El presente trabajo de investigación está inserto en un programa de colaboración con la empresa “Ingeniería de Combustión BOSCA Chile S.A". Este desarrolla la utilización experimental de medios porosos inertes dentro de un calefactor residencial a leña de 11 [kW] de potencia, con el objeto de analizar y comparar las emisiones de material particulado que este produce. Los ensayos fueron realizados en el laboratorio y taller de prototipos de la empresa, cada realización de uno de estos tenía una duración total aproximada de 4 a 7 horas, donde posteriormente se debía esperar 24 horas para el pesaje de filtros y determinar las emisiones. En total se realizaron 14 ensayos en distintas condiciones. La estufa debió ser montada sobre un túnel de dilución que esta implementado bajo el Método CH-5G, normativa nacional vigente que determina las emisiones de material particulado en calefactores a leña. El combustible utilizado en las pruebas fueron troncos de Eucalyptus Globulus dimensionados, como indica el Método CH-28, normativa nacional vigente utilizada para la certificación de artefactos a leña, por lo que este se encontraba normado con una humedad menor al 23 %. Respecto a la incorporación de medios porosos inertes dentro del calefactor, se utilizaron dos discos y un semidisco de Carburo de Silicio, el análisis presenta tres configuraciones distintas en la cámara de combustión como propuesta. En la configuración N°1 un disco de medio poroso inerte se ubicó en la base, para la N°2 se ubicaron los discos en las paredes laterales y el semidisco en la pared trasera de la cámara, y para la N°3 se incorpora un disco cerámico dentro del templador del artefacto. De las configuraciones, la N°2 es la que destaca por sobre las demás; comparándolas con la línea base; ya que obtuvo mayores temperaturas promedio en su superficie, es decir, aporta mayor calor al am- biente. Además de existir una considerable disminución en la tasa de material particulado con 1,93 [gMP/h], contrastada con la emisión certificada del aparato de 3,04 [gMP/h]. Se analizaron además los factores de emisión con distintas configuraciones, existiendo una clara disminución del factor, con respecto a la estufa original. La configuración N° 2 alcanza una disminución en el factor de emisión en un 57 %, lo cual es significativo a la investigación realizada. Lo anterior permite concluir que el uso de esponjas cerámicas dentro de un calefactor residencial a leña reduce las emisiones de material particulado. Se estima que el sistema permite almacenar los gases de combustión en los poros y que debido a la recirculación de calor se obtienen altas temperaturas por más tiempo y por lo tanto se genera una combustión más completa en el interior de la cámara. Se concluye que esta tecnología es una alternativa viable en el uso de calefactores a leña.