Modelo matemático de predicción 0-Dimensional de gasificación de biomasa de caña cubana en lecho fluidizado burbujeante stars

Resumen

Las industrias azucareras modernas presentan un alto consumo energético, pero la posibilidad de utilización de bagazo y residuos agrícolas de la cosecha de la caña de azúcar como combustibles para generar energía útil proporciona cambios conceptuales considerables mediante la oportunidad de venta de electricidad excedente proveniente de una fuente renovable. Esta realidad conduce a inversiones en eficiencia energética y a nuevas formas de operación de las instalaciones eléctricas, con el objetivo de obtener mayores beneficios. El objetivo principal de este trabajo es efectuar un análisis técnico?económico de la operación de los procesos de una instalación de gasificación de lecho fijo burbujeante, permitiendo la propuesta de modelos que contribuyan al mejor desarrollo de esta actividad, teniendo en cuenta la mejor utilización de los componentes de estos sistemas, y la interacción con las redes eléctricas. Se intenta de esta forma establecer una referencia de gestión en la operación de las plantas sucroenergéticas, con el objeto de mejorar la rentabilidad en el manejo de los recursos disponibles de la caña de azúcar, como también en la producción óptima de azúcar, bioetanol, biogás y energía de cogeneración. Se han utilizado herramientas matemáticas para la formulación de un problema de optimización no lineal correspondiente al modelo de obtención de la composición del gas de síntesis en una instalación de gasificación. Se ha comprobado la utilidad del modelo matemático propuesto mediante su aplicación en diferentes análisis y escenarios de mercado en una planta de gasificación tipo, modelada en detalle con datos industriales de la planta de gasificación GUASCOR, ubicada en Vitoria. Los resultados muestran la posibilidad de aprovechamiento simultáneo del bagazo de caña y los residuos agrícolas de la cosecha de la caña para producir electricidad para exportar a la red, ambos determinantes en la maximización del beneficio económico. Entre las conclusiones más destacadas se encuentran: la utilidad del modelo de gestión óptima propuesto; la exportación de electricidad como un factor de equilibrio a la viabilidad económica industrial; y la contribución a revalorizar un material combustible que, en mucho de los casos, termina siendo desaprovechado sin utilizad industrial ninguna.