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Investigador del CIEMAT imparte una conferencia sobre gasificación en la Universidad de Jaén

Investigador del CIEMAT imparte una conferencia sobre gasificación en la Universidad de Jaén 

27/04/2021

Energías renovables y ahorro energético

José María Sánchez Hervás, investigador, Jefe de la División de Combustión y Gasificación, y Responsable de la Unidad de Valorización Termoquímica Sostenible del Departamento de Energía del CIEMAT, impartió la conferencia "La Gasificación como proceso de obtención de biocombustibles" en el marco del Máster Universitario en Energías Renovables de la Universidad de Jaén.  Esta es la duodécima edición de este máster que organiza el Centro de Estudios de Postgrado de dicha universidad.

El objetivo del máster es la capacitación del alumnado para el análisis, evaluación y aprovechamiento de los recursos renovables disponibles en su entorno. Para ello, propone una formación técnica general en tecnologías renovables de producción de energía, con la energía solar fotovoltaica y la biomasa como ejes principales.

Una característica relevante es la dimensión internacional del máster que, con un total de 34 matriculaciones, ha logrado reunir alumnado de diferentes países, destacando ocho de Latinoamérica, (Cuba, Venezuela, Colombia, Argentina, Perú) y cinco del norte de África (Marruecos, Argelia, Egipto).

Englobado en el módulo "Aplicaciones térmicas y eléctricas de la biomasa", José María Sánchez Hervás, Jefe de la División de Combustión y Gasificación y Responsable de la Unidad de Valorización Termoquímica Sostenible, impartió el pasado 20 de abril la videoconferencia "La Gasificación como proceso de obtención de biocombustibles". En la introducción, el ponente resaltó el hecho de que la gasificación de biomasa y especialmente de residuos, es complementaria con las vías bioquímicas y biológicas para su gestión. Una combinación inteligente de las diferentes rutas es clave para alcanzar los objetivos marcados en la Directiva de Gestión de Residuos y en el Paquete de Economía Circular.

En el primer bloque de la ponencia se revisaron los fundamentos básicos de la gasificación, las principales tecnologías, procesos, reactores y agentes gasificantes. Se destacó la enorme capacidad de la gasificación para poligeneración, energía térmica y eléctrica, combustibles gaseosos y líquidos o precursores para plataforma química. Especial incidencia se hizo en analizar la depuración y acondicionamiento del syngas previo a su utilización final, aspectos en los que CIEMAT cuenta con dilatada experiencia.

El segundo bloque se dirigió  a presentar casos de éxito industrial de instalaciones de gasificación de biomasa y residuos. Se ilustró cómo la gasificación abarca desde la escala humana para producción de energía eléctrica mediante gasificadores tipo decendente, downdraft acoplados con motor de combustión interna, o la producción combinada de calor y electricidad, ejemplificada en el caso de la red distrital en la ciudad danesa de Skive, en operación desde 2008 y que permite producir calefacción (20 MWth) y electricidad (6 MWe). Mirando al futuro el desarrollo de la gasificación está íntimamente relacionado con la biorrefinería y la bioeconomía. Se mostraron ejemplos de instalaciones industriales de producción de hidrógeno, biocarburantes y gas natural sintético mediante gasificación de biomasa o residuos sólidos urbanos. Este bloque permitió analizar el estado de desarrollo, el progreso de implantación y las perspectivas futuras. La búsqueda de materias primas ampliamente disponibles y de bajo precio o negativo, por ejemplo la fracción resto de los residuos sólidos urbanos, y el diseño de estrategias de poligeneración, calor, electricidad, combustibles y productos de valor añadido se antojan claves.

El tercer y último bloque de la presentación sirvió para presentar proyectos que CIEMAT ha ejecutado, con relación directa con la temática de la videoconferencia. Se revisaron tres de los más relevantes.

El primero, el proyecto RETOPROSOST-CM, "Producción y simbiosis industrial en la Comunidad de Madrid",  S2013/MAE-2907. CIEMAT evaluó el potencial de valorización energética de residuos del sector agroindustrial (cervecero, vitivinícola, cítricos), doméstico (RSU, EDAR), o forestal. A partir de los resultados obtenidos, se publicó un catálogo de la potencialidad de dichos residuos para su valorización energética, se definieron estrategias, y estudios de implantación de valorización termoquímica de residuos en los procesos productivos. En la ponencia se discutió el caso concreto desarrollado para la gasificación de bagazo de cerveza en la factoría La Cibeles. La segunda fase del proyecto RETOPROSOST2-CM, explora la pirólisis como ruta de valorización termoquímica.

El segundo proyecto está enfocado con el desarrollo de gasificadores para comunidades aisladas. Se presentó el caso de éxito "Construcción, Instalación y Puesta en Marcha de Gasificadores de Biomasa para Comunidades Aisladas", ejecutado en colaboración con el Centro de Estudios de Recursos Energéticos, CERE Universidad de Magallanes, Punta Arenas (Chile), en el que se demostró la viabilidad de la gasificación para la producción de energía eléctrica en comunidades aisladas de la Patagonia chilena. Se logró la sustitución de energía fósil, diésel, por renovable, empleando biomasa local: astillas de lenga. La tecnología de gasificación seleccionada fue la más sencilla, downdraft, a escala doméstica, 10 Kw.

El tercer proyecto presentado, denominado HYBRIDUS se dirige a la cogeneración de energía, eléctrica y térmica, mediante un sistema híbrido biomasa-solar para explotaciones agropecuarias en la Isla de Cuba, siendo su objetivo final la trasferencia de ese conocimiento a las poblaciones potencialmente beneficiarias de la tecnología. La primera fase del proyecto demostró que es factible el modelo y la adaptación de la tecnología propuesta (sistema híbrido de gasificación de biomasa y fotovoltaico) a las condiciones locales, considerando en estas condiciones tanto los recursos como las necesidades de la población. La segunda fase, HIBRI2, considera el diseño e implementación real de sistemas innovadores basados en la hibridación de tecnologías de gasificación de biomasa, solar y eólica y acumulación en un emplazamiento concreto en la isla de Cuba.

La Unidad de Valorización Termoquímica Sostenible de CIEMAT, ejecuta actividades, proyectos de I+D+i, servicios técnicos y transferencia de conocimiento y tecnológica en las áreas de conversión termoquímica avanzada, depuración y upgrading a combustibles gaseosos, líquidos y precursores de plataforma química, revalorización de CO2 y catálisis para energía y medioambiente.


Imágenes:

Imagen 2: Análisis de implementación de la gasificación en una fábrica de de cerveza, empleando como combustible el bagazo generado en la propia industria (Elaboración propia).

Imagen 3: Proyecto FONDEF-Chile: Ejemplo de implementación de gasificación de biomasa en comunidades aisladas (elaboración propia).

Imagen 4: Proyectos HYBRIDUS e HIBRI2. Ejemplo de integración de gasificación con otras fuentes de generación solar y eólica para micro-redes renovables.

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