CARACTERIZACIÓN EXPERIMENTAL DEL POTENCIAL ENERGÉTICO DE LAS ESPECIES ARBÓREAS EXÓTICAS DE LA REGIÓN DE VALPARAÍSO

Abstract

El presente informe enmarcado en el estudio de la valorización de residuos forestales, evalúa la disposición de 2 reactores de medios porosos en serie para estudiar su influencia en la producción de H2 y gas de síntesis. El proceso se divide en dos etapas principales. Una primera etapa que considera un reactor con una matriz híbrida, compuesta en partes iguales (en volumen) por esferas de alúmina y pellets de biomasa (o Pino Radiata o Eucalyptus Nitens). Los datos documentados en la investigación realizada por Torres Villablanca, Daniel Alejandro (2014) fueron utilizados, donde empíricamente se desarrolló la combustión filtrada de las biomasas antes mencionadas con una razón de equivalencia, , igual a 1,1 y un caudal de 7 [L/min] (6,295 [L/min] de aire y 0,705 [L/min] de gas natural). La segunda etapa se simula numéricamente, donde el gas de síntesis generado en la etapa 1 es mezclado con CH4 variando el contenido de uno y otro entre 0% y 100% en intervalos de 25 %, en un rango de combustión que abarca 0; 4 2; 6. Dicha mezcla ingresa a un segundo reactor con una matriz 100% inerte. El presente trabajo de investigación expone resultados de simulaciones numéricas del comportamiento de la configuración en serie de reactores de medios porosos buscando servir como un método de valorización de residuos forestales favoreciendo la producción de H2 y CO. Se adjuntan los valores de temperatura, velocidad del frente de combustión y composición de los gases productos dentro de la región en estudio. Se observa que el añadimiento de CH4 no siempre favorece la producción de H2 y CO, obteniéndose, en ciertos casos, valores de eficiencia de conversión mayores a la línea base en mezclas cuyo contenido de CH4 es menor. Para mezclas ultra-ricas, la conversión de H2 cuando se reprocesa el 100% del gas de síntesis de eucalyptus, supera en un 8% a la línea base. En contraste la conversión de H2 en mezclas ultra-ricas cuando se utiliza el gas de síntesis de pino no supera a la línea base, pero se alcanzan valores muy similares con una variación porcentual máxima de 2,3% respecto a la línea se. La conversión de CO por su parte, al retirar completamente el aporte de CH4, en zonas de mezclas ultra-ricas, igualmente logra sobrepasar los valores de la línea base, tanto para el gas de síntesis de pino como para el de eucalyptus, en un 8% y un 5% respectivamente.