Instalación y pruebas de generadores termoeléctricos en calderas de biomasa

La instalación de generadores termoeléctricos (TEG) en los sistemas de producción térmica convencionales permite convertirlos en sistemas de cogeneración, mejorando el rendimiento global del sistema y aportando ventajas tanto económicas como medioambientales, más aun si se utiliza la biomasa como fuente de energía primaria. No obstante, la utilización de este tipo de biocombustibles en ocasiones con alto contenido en cenizas, puede complicarse debido a problemas de ensuciamiento y corrosión de los sistemas que comprometen la fiabilidad y vida útil de los equipos. Este Trabajo de Final de Grado tiene como objetivo mostrar la puesta en marcha de la caldera de condensación de un proyecto de investigación de mayor envergadura, llamado TEGBIOSOL donde se pretende instalar la tecnología TEG. Para ello se parte de una amplia revisión bibliográfica de las experiencias relacionadas con la integración de TEG en calderas de biomasa.Durante la primera parte del trabajo se comentan brevemente las modificaciones que se van a realizar en la caldera de condensación doméstica de 25 kW de la marca BioCurve para facilitar el desarrollo de las pruebas experimentales y los combustibles que se utilizan, así como un estudio acerca la selección de la instrumentación para la toma de medidas de temperatura y caudal del aire, del agua y de los gases de combustión en diversas zonas del sistema. Después se abordan diferentes protocolos de pruebas, que permiten garantizar la integridad de los instrumentos y del usuario que los maneja, así como alcanzar la repetibilidad y fiabilidad a la hora de medir y analizar los gases de combustión o las cenizas que se generan durante el desarrollo de las pruebas. Por último, mediante pruebas experimentales preliminares, se obtienen algunas conclusiones a partir de los resultados acerca de las emisiones de gases de combustión a la atmósfera, el funcionamiento del analizador de gases o los rendimientos de la caldera en función del combustible empleado (pélets de madera de pino y pélets mezcla de vid y cebada).Este trabajo es un primer paso en la integración de la tecnología TEG en calderas de condensación alimentadas por combustibles de biomasa. No existen muchos registros acerca de experiencias similares, por lo que es necesario mejorar el rendimiento de los sistemas ya existentes y adaptarlos a las nuevas tecnologías. El objetivo final no debe ser otro que preservar el medio ambiente y reducir la contribución del ser humano al cambio climático.<br /

Estudio de la envolvente de cambio de fase de nuevos gases energéticos renovables

El TFG pretende contribuir a la revalorización de recursos renovables con la investigación en los sistemas futuros de energía y su integración en las redes existentes de cara al Horizonte 2020 de la UE. La producción de combustibles renovables como el biogás, producido a partir de las plantas de procesado de residuos domésticos e industriales, o los procesos de gasificación de la biomasa, plantean el reto de su integración a la red de gas natural. Es imprescindible para ello ampliar las bases de datos experimentales termofísicos. Este proyecto estudiará la envolvente de condensación de los nuevos gases energéticos que incorporan componentes renovables al gas natural.Departamento de Ingeniería Energética y FluidomecánicaGrado en Ingeniería Mecánic

Valorización de aceite de ciclo ligero mediante la estrategia hidrotratamiento-hidrocraqueo en dos etapas. Estudio de las condiciones de operación en la segunda etapa

[ES] Las nuevas restricciones medioambientales han afectado muy directamente a la industria del petróleo, obligando a las refinerías a elaborar productos cada vez más respetuosos con el medioambiente. Esto ha repercutido directamente sobre las refinerías, quienes han visto necesaria la implantación de nuevos sistemas que aseguren estas características para sus productos finales. Además aparecen dentro del proceso, corrientes a las que es necesario buscar nuevas salidas debido a que su antigua función ha perdido utilidad o incluso ha quedado obsoleta

Water – free (agua libre) generador de agua a base de materiales reciclables y energías renovables

La escasez de agua y su mala purificación causa la muerte de aproximadamente 4500 niños diariamente y 663 millones de personas no tienen acceso a agua limpia potable (UNICEF, 2016), varias organizaciones han hecho campañas y estudios para solucionar este problema, sin embargo esta situación no se ha resuelto. Distintos procesos como la desalinización del agua pueden ser la alternativa, pero son costosos y consumen mucha energía, producida generalmente por combustibles fósiles, ocasionando daños a los ecosistemas e incrementando la emisión de gases de efecto invernadero, acabando con la vida del planeta poco a poco. El aire está compuesto de distintos gases, entre ellos está el vapor de agua, producto del cambio de temperatura y presión; este proceso es llamado evaporación (Liquido a gas) de modo que si usamos su opuesto, la condensación, podemos hacer cambios de estado de gas a líquido (Vapor de agua a agua), mediante el intercambio de la temperatura. La masa de agua por unidad de aire se conoce como humedad relativa, medida en porcentaje, variando su cantidad en función de la zona climática y la altura respecto al mar. Se puede acumular agua hasta que haya suficiente para ayudar a abastecer un hogar, y no dejar todo el consumo al suministro de agua convencional. Este proyecto busca la construcción de un prototipo que usando el proceso de condensación, pueda extraer agua de la humedad del aire, alimentado por paneles solares y evitando residuos para el medio ambiente.De esta forma se pretende también afianzar los conocimientos adquiridos por los estudiantes de TecnoAcademia nodo Bucaramanga en materia de energías alternativas y provechamiento de los recursos hídricos, mediante la implementación de experimentaciones para determinar la viabilidad del prototipo

Biogás como combustible alternativo en automoción

Actualmente muchas investigaciones se centran en la búsqueda de combustibles alternativos para cumplir con las necesidades de transporte y reducir el impacto ambiental en automoción. El uso de combustibles gaseosos en el sector del transporte es una opción prometedora además de promover la diversificación energética. Los combustibles se clasifican en función de las propiedades de los mismos, centrándose este trabajo en el estudio del biogás, sus aplicaciones, las infraestructuras de almacenamiento y su transporte a través de la red de gas natural.Posteriormente se describen los diferentes tipos de vehículos de gas natural comprimido, en función de su construcción, tipos de recarga, seguridad y emisiones. También se describen las estaciones de servicio.Se ha realizado un análisis para los motores de encendido provocado (MEP)y encendido por compresión (MEC) alimentados con biogás de los siguientes parámetros:presíón media efectiva (BMEP), la eficiencia térmica (BTE), temperatura de los gases de escape, las variaciones en el grado de avance del motor, sincronización de la chispa y la introducción de hidrógeno en la mezcla. Finalmente, se han estudiado también las emisiones de óxidos de nitrógeno, monóxido de carbono, hidrocarburos no quemados y partículas en diferentes pruebas para motores MEP y MECDepartamento de Ingeniería Energética y FluidomecánicaMáster en Ingeniería de Automoció

Evaluación experimental del Isobutano (R600a) como substituto del R134a en instalaciones de compresión simple de vapor que utilizan compresores herméticos

Treball Final de Grau en Enginyeria Mecànica. Codi: EM1047. Curs: 2014/2015El ser humano lleva miles de años desarrollando, inventando y construyendo centenares de proyectos tecnológicos, desde pequeñas herramientas de mano hasta grandes rascacielos o puentes. Uno de los mayores saltos tecnológicos se produjo con la primera Revolución Industrial. En ese momento apareció la máquina de vapor, revolucionando así el mundo del transporte. También se descubrió la electricidad y los motores de combustión, es decir, se pasó de usar el trabajo humano a utilizar las energías existentes en el planeta para producir dicho trabajo. Además, se empezaron a desarrollar los primeros sistemas de producción de frío o también llamados máquinas de refrigeración y con ellos, los fluidos frigorígenos. Todos estos descubrimientos están dejando huella en el planeta y se están produciendo cambios negativos como son el cambio climático, el efecto invernadero y la destrucción de la capa de ozono. Todos estos problemas están ocurriendo por culpa del excesivo uso de materias primas que las nuevas generaciones de personas están demandando al planeta. Las principales causas son la contaminación producida por los motores de combustión, la producción de energía eléctrica no renovable o los propios fluidos frigorígenos, ya sea en el sector industrial o doméstico. Por ello, el ser humano debe preguntarse o imaginarse cómo será nuestro planeta dentro de pocos años si no se actúa ante este grave problema. Si el ser humano no cuida el planeta Tierra, junto con toda su vegetación y seres vivos, el mundo puede acortar su larga vida. Por esta razón, uno de los cambios que se debe realizar es usar fluidos frigorígenos menos nocivos y perjudiciales con el medio ambiente, y sustituirlos por otros más respetuosos con nuestro planeta Tierra

Estudio de alternativas para la utilización energética de biogás obtenido como subproducto de la elaboración de alcoholes.

En el presente proyecto se realizó un estudio de alternativas para la utilización energética de biogás obtenido como subproducto de la elaboración de alcoholes. El Sistema de Tratamiento Anaeróbico produce 60,000 m3 de biogás por día, los cuales no están siendo utilizados. Por lo tanto se propone emplear ese valioso recurso energético para generar energía eléctrica de dos maneras: la primera por medio de un motor a gas y la segunda implementando una turbina a gas

Aprovechamiento sostenible de los residuos forestales para la producción de pellets de biomasa leñosa torrefactada

La torrefacción es una operación unitaria que en la actualidad la estudian el Energy Research Centre of the Netherlands (ECN), el Centro Nacional de Energías Renovables - Gobierno Navarra (CENER), Andritz y Sector Project (Solid Sustainable Energy Carriers by Means of Torrefaction). Se la reconoce como un método que es técnica y económicamente viable para la conversión de biomasa leñosa en un dendrocombustible de alta densidad energética, hidrófobo, compactable, triturable y con una menor relación oxígeno-carbono (O/C). Todas estas propiedades facilitan su transporte, manipulación, almacenamiento a largo plazo y combustión orientada a suplir necesidades energéticas rurales, urbanas e industriales. El abastecimiento energético a partir de la biomasa leñosa torrefactada se plantea desde la óptica del desarrollo tecnológico y económico como un avance para lograr el aprovechamiento sostenible de los residuos forestales, lo cual permite desarrollar nuevas fuentes energéticas capaces de reducir la dependencia de los combustibles fósiles y reducir los residuos sólidos. El presente proyecto busca convertir los residuos forestales de transformación primaria de la industria maderera de Pucallpa en materia prima de uso valorable para la implementación de una planta productora de pellets de biomasa leñosa torrefactada. El desarrollo del proyecto pretende generar tres impactos positivos en los aspectos ambiental, tecnológico y social. En lo concerniente al aspecto ambiental, se reducirán los residuos forestales. Estos actualmente se arrojan a las orillas del río Ucayali o se acumulan y queman,  lo cual genera problemas respiratorios en los pobladores al incrementarse la emisión de gases y partículas suspendidas en el aire. En el aspecto tecnológico, se creará una relación sinérgica entre la planta productora de pellets de biomasa leñosa torrefactada y las plantas de transformación primaria, donde la primera aprovecha los residuos forestales como biomasa de alimentación, y las segundas incrementan su competitividad integrando la operación unitaria de secado a su línea de transformación beneficiándose del calor residual producido en la planta. En el aspecto social, se obtendrá energía rural más limpia en comparación con la leña o la bosta, se diversificarán combustibles de bajo costo para poblaciones en riesgo como la provincia de Melgar, región Puno, donde durante la temporada de friaje, debido a las precipitaciones sólidas (granizadas y nevadas), se genera un déficit de material combustible para la cocción de alimentos y calefacción