Examinando por Materia "Biogas"

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    PublicaciónAcceso abierto
    Análisis exergético de la generación de biogás a partir de biomasa residual en el departamento de Córdoba
    (2021-09-24) Guevara Pacheco, Ernesto Tercero; Mora Ospino, Rubén David; Bonilla Gracia, Samuel Iván; Bonilla Gracia, Samuel; Vega González, Taylor de la; Sofan Germán, Stiven
    The objective of this work was to provide an exergy analysis of biogas production from biomass, through a simulation of the anaerobic digestion process through the Aspen Plus program, theoretical data on biogas production could be obtained through the digestion process. A thermodynamic model was selected that is already included in the program called NRTL (Non-Random Two-Liquid model). Said method correlates and calculates on the basis of molar fractions and activity coefficients for different components, facilitating liquid vapor equilibrium. (Serrano, 2011). Biogas production represents a key process for the country's energetic variety, since it allows to reuse / reconvert industrial by-products or agro-industrial waste into a product that can be used in different energy-demanding sectors, after adequate cleaning and conditioning. Through the exergetic analysis, an efficiency of 55.2% was obtained in the process with a destruction of exergy of 3749.72034 kW
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    Eichhornia crassipes contaminada con mercurio como un generador de biogas
    (2022-03-04) Bossio Sanchez, Amaury; Marrugo Negrete, José Luis
    La Eichhornia crassipes (EC) es considerada como una maleza nociva en muchas partes del mundo, ya que su vertiginoso crecimiento agota el oxígeno y los nutrientes rápidamente en los cuerpos de agua, afectando negativamente a la flora y la fauna. El objetivo de este estudio fue determinar el rendimiento en la producción de biogás usando la EC como sustrato único proveniente de una zona contaminada por metales pesados (Mojana-Colombia) y co-digestión con estiércol de vaca como inóculo, teniendo en cuenta que la producción de biogás a través de digestión anaeróbica (AC) de materiales orgánicos de desecho ofrece una alternativa ecológica de energía renovable. En este estudio, se evalúa  la producción de biogás a partir de la digestión de EC con estiércol de vaca (co-digestor, AC) en diferentes composiciones porcentuales según el diseño experimental de optimización-superficie respuesta, los %EC y %AC estuvieron en los rangos de composición de 8,8 a 26,4% y 2,6 a 7,7 respectivamente y la respuesta estimada fue el % Metano generado. Todas las digestiones se realizaron en condiciones mesófilas (38 °C) usando un digestor batch en el laboratorio de toxicología ambiental en la Universidad de Córdoba-Colombia. En todos los tratamientos se determinó  los sólidos totales (ST), sólidos volátiles (SV), Carbono orgánico, porcentaje de humedad, pH y Hg-Total antes y después de cada digestión. La producción de biogás se midió  por el método de desplazamiento de agua para los siguientes 32 días. Los resultados muestran un valor  óptimo de eficiencia para la producción de metano de 60,91% en las condiciones de composición %EC 26,4 y %AC 7,7 teniendo una mayor influencia la variable AC (Co-digestor) en la respuesta generada para la digestión. Se destacan el buen comportamiento de los tratamientos T1: 8,8%EC-2,6%AC; T3: 8,8%EC-7,7%AC y T6: 8,8%EC-5,1%AC en cuanto a la favorabilidad de las variables pH, %Humedad, %Carbono, TS y VS en la generación del biogás. Para todos los tratamientos los porcentajes de Hg-T retenidos después de la digestión anaeróbica estuvieron entre 84,74 y 92,59 % para los tratamientos T4 y T5 respectivamente, estos valores indican que el Hg-T se mantiene en la biomasa aun después de la digestión anaeróbica con porcentajes encima de 80%. En cuanto a los subproductos de la digestión anaeróbica los resultados indican que pueden ser utilizados como abonos orgánicos líquidos según la norma NTC 5167.
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    Evaluación del desempeño energético de un sistema de refrigeración por absorción híbrido empleando un kit solar fotovoltaico y biogás de un biodigestor
    (2020-06-17) Castellanos Avila, Johan Sebastian; Lozano Muñoz, Aldair
    En zonas donde no hay acceso a un suministro de energía (ZNI) o en su defecto la calidad de esta es demasiado baja para alimentar los sistemas de refrigeración convencionales, el uso de un sistema de refrigeración por absorción híbrido puede ser una alternativa viable. Es bien sabido que no se han implementado estrategias de integración energética con equipos comerciales, que busquen mejorar las prestaciones de estos equipos en zonas no interconectadas, en este trabajo se aprovechó la energía solar y la conversión bio-química de biomasa (biogás) a partir de biodigestores para alimentar equipos de refrigeración como una alternativa para mitigar la demanda de energía promoviendo la generación energética limpia basadas en el aprovechamiento de fuentes no convencionales. Además, se busca aumentar la calidad de vida y competitividad del sector agrícola. En un sistema de refrigeración por absorción el ciclo resulta físicamente más complejo, además es necesario utilizar una mezcla binaria, generalmente amoniaco y agua como refrigerante en lugar del componente único utilizado habitualmente en el ciclo de compresión de vapor, en estos sistemas se pueden disponer de diferentes fuentes de energía para su funcionamiento ya que en general no se requieren temperaturas elevadas para que el sistema funcione de manera adecuada. Se realizo un estudio cromatográfico del biogás usado para analizar sus componentes, también se calculó la relación aire-combustible y poder calorífico entregado con el fin de obtener características energéticas que se puedan comparar con sistemas convencionales. Se estimo la cantidad de horas sol pico (HSP) a partir de datos recolectados en la ciudad de Montería del departamento de Córdoba, se desarrolló un método experimental que consistió en mensurar la temperatura en 5 puntos esenciales del sistema utilizando 5 termopares tipo k para tuberías y 1 termopar en 1 litro de agua dentro del refrigerador. Considerando que la composición de la biomasa afectaría el rendimiento del sistema de refrigeración como también las propiedades fisicoquímicas, agente oxidante, tipo de conversión y condiciones de funcionamiento, se realizó un estudio del comportamiento del equipo utilizado teniendo en cuenta las variables a evaluar y las características de las fuentes energéticas implementadas en el mismo.
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    Evaluación energética de la cogeneración mediante un motor de combustión interna acoplado a un sistema de refrigeración por absorción usando biogás como combustible
    (2021) Avilez Olea, Juan Rafael; Peréz Dickson, José Camilo; Rhenals Julio, Jesús David
    Cogeneration systems are now increasingly appearing in the industrial and commercial sector, since their implementation brings with it a number of energy, economic and environmental benefits. This makes a study of the general operation of the cogeneration system implemented with a biogas-fueled ICM and coupled to an absorption refrigeration system, which is a very useful application of this type of system. The objective of this work was to perform an energy analysis of the entire cogeneration system. The development of this strategy begins with the definition of the operating parameters in the engine, and then the modeling of the system using the ASPEN HYSYS® computational tool. Subsequently, a parametric analysis of the output variables in the system is presented. The results show that if an adequate selection of the methane composition in the fuel is made and the optimal operating parameters are adjusted in the ICM, good results can be obtained, being possible to implement them in real industrial applications.
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    PublicaciónAcceso abierto
    Evaluación termoenergética de un sistema de refrigeración por absorción implementando un biodigestor anaeróbico
    (2020-06-16) Bonilla Gracia, Samuel Ivan; Medellin Mestra, Carlos Antonio; Universidad de Córdoba
    En la actualidad es de gran interés el estudio de energías renovables entre ellas la biomasa. El departamento de Córdoba-Colombia es conocido por ser una región de alta producción ganadera, producto de estas actividades se genera residuos como son las heces y contenido ruminal bovino. En este proyecto de investigación se evaluó el gas generado en un biodigestor rotativo durante un periodo de producción de 41-45 días, este se diseñó mediante un montaje sobre rodillos impulsados por un motor utilizando un sistema de transmisión por bandas y poleas con capacidad para tres biodigestores de manera simultánea y además permite monitorear las variables de presión, temperatura y pH durante el proceso de biodigestión, también cuenta con un visor para monitorear el aspecto de la biomasa durante el proceso. Se realizaron dos pruebas para comparar la producción de biogás obtenido para una muestra de 100% heces bovinas (H100) y para mezcla de heces con contenido ruminal a una relación de 70% heces y 30% contenido ruminal (H70-CR30), de la producción de biogás tuvimos que la muestra H70-CR30 tuvo una mayor producción que la muestra H100 (100% heces), lo cual se mantuvo durante todo el periodo de prueba, además se realizó una cromatografía a los gases producidos lo cuales mostraron que para los biodigestores con la muestra H70-CR30 se obtuvieron porcentajes de metano (CH4) mayores que para la H100 además se analizó el gas y la combustión empleando él software ASPEN HYSYS donde se determinaron propiedades como poder calorífico y temperatura de flama adiabática y al final se comparó los resultados con otros combustibles similares. Con el biogás producido se empleó como combustible para un sistema de refrigeración por absorción agua-amoniaco, donde se encontró que el quemador del equipo no era compatible con el biogás por lo que se quemó a través de una conexión externa diferente en el mismo sitio del quemador y se evaluó la temperatura del generador utilizando un sistema de adquisición de datos para verificar que este alcanzara la temperatura de operación para separar la mezcla de agua amoniaco.