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Tecnologia Energetica Y Ambiental Biomasa Y El Futuro De Los Desechos Solidos

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Documentos del II Congreso Boliviano de Ing. Mecanica Electromecanica, Realizado el 2005 en Oruro-Bolivia

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Tecnologia Energetica Y Ambiental Biomasa Y El Futuro De Los Desechos Solidos

  1. 1. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com “TECNOLOGÍA ENERGÉTICA Y AMBIENTAL BIOMASA Y EL FUTURO DE LOS DESECHOS SÓLIDOS” Borges Colque Carmen Chávez Choque Otilia Mendoza Huayhua Jimena
  2. 2. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com OBJETIVOS • Dar a conocer la importancia de la biomasa como fuente energética alternativa. • Valoración energética de biomasa en bosques naturales y residuos sólidos. • Comparación con la fuente energética más importante de Bolivia (gas natural).
  3. 3. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com BIOENERGÍA • La conversión de residuos agrícolas y otros materiales orgánicos en combustibles y otros productos • El cultivo de nuestro propio combustible
  4. 4. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com BIOMASA • La biomasa se define como toda la materia orgánica de origen vegetal o animal que puede convertirse a energía. • Conversión de residuos agrícolas y forestales, para producir calor, vapor. • Conversión de caña de azúcar para producir alcohol combustible. • La conversión de desechos orgánicos por biometanación. • Producción de aceites vegetales.
  5. 5. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com TIPOS DE BIOMASA • NATURAL • RESIDUAL SECA • RESIDUAL HÚMEDA • CULTIVOS ENERGÉTICOS
  6. 6. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com RECURSOS DISPONIBLES FUENTE RESERVAS PRODUCCIÓN • Biomasa 77.8% 10.5% • Hidropotencial 4.% 5.91% • Gas natural 18% 67.66% • Petróleo y 0.2% 15.93% derivados TOTAL 100% 100% (GW - hr) 9.7 E7 8.5 E4 Fuente: Adaptado a IDE - ANCB, Informe final de consultoría, DGIS, 2001
  7. 7. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com INTRODUCCIÓN DE BIOMASA COMO FUENTE DE ENERGÍA VENTAJAS: DESVENTAJAS • Conversión de un residuo en • La biomasa posee menor un recurso. densidad energética • No emite contaminantes • Los canales de distribución de sulforados o nitrogenados. la biomasa no está tan • La biomasa contribuyen a la desarrollados. creación de puestos de trabajo • Algunos recursos tienen en el medio rural. elevados contenidos de humedad, lo que hace necesario un proceso previo de secado.
  8. 8. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com DIFICULTADES A SU EXPANSIÓN Las principales dificultades no son de carácter tecnológico sino de mentalidad y de capacidad organizativa. • Planificación para el recojo de materias primas. • Dificultad de almacenamiento. • Insuficiencia de las acciones de demostración y del apoyo de proyectos con este carácter. • Falta de información sobre los recursos. • Falta de esfuerzo necesario para pasar estas barreras
  9. 9. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com CARACTERÍSTICAS ENERGÉTICAS DE LA BIOMASA • El contenido energético de la biomasa se mide en función del poder calorífico del recurso. • Un kilogramo de biomasa permite obtener 3,500 Kcal
  10. 10. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com RESIDUOS SÓLIDOS Material que no representa una utilidad o un valor económico. – Residuos municipales – Residuos industriales – Residuos mineros – Residuos hospitalarios – Residuos alimenticios y de jardín
  11. 11. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com CARACTERÍSTICAS: - Humedad - Densidad - Poder calorífico COMPOSICIÓN: - Materia orgánica - Papeles y cartones - Escombros - Plásticos - Textiles
  12. 12. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com INVENTARIOS FORESTALES
  13. 13. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com ECUACIÓN UTILIZADA [-2.4090+0.9522 ln (d²hℓ] Bt = e Donde: Bt = biomasa aérea total (kg)e = base del logaritmo natural (2.718271) d = diámetro a la altura del pecho o DAP (cm) h = altura total del árbol (m) ℓ= densidad básica de la madera (g/cm3 o t/m3)
  14. 14. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com DENSIDADES BÁSICAS PROMEDIO REGIÓN DENSIDAD BÁSICA PROMEDIO (Tn/m^3) Amazonía 0.606 Preandino Amazónico 0.512 Transición Chiquitano 0.546 Amazónica Chiquitanía 0.694 Fuente: Superintendencia Forestal
  15. 15. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com RANGOS DE VALORES DE BIOMASA Región Rango Bf [t/ha] Bt [t/ha] Amazonía Mínimo 31 78 Media 77 171 Máximo 124 228 Preandino Mínimo 30 86 amazónico Media 48 129 Máximo 65 191 Transición Mínimo 20 74 chiquitano Media 36 97 amazónico Máximo 57 133 Chiquitanía Mínimo 22 73 Media 40 114 Máximo 62 157 Fuente: Superintendencia Forestal
  16. 16. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com ESTIMACIONES DE RESIDUOS SÓLIDOS EN CIUDADES DE BOLIVIA CIUDAD POBLACIÓN URBANA [Hab.] RESIDUOS SÓLIDOS [Ton.] SUCRE 218,126 24,357 LA PAZ 1,552,455 240,558 COCHABAMBA 856,752 123,890 ORURO 236,110 33,761 POTOSÍ 239,083 21,389 TARIJA 247,736 26,117 SANTA CRUZ DE LA SIERRA 1,545,648 318,658 TRINIDAD 249,152 13,195 PANDO 20,820 2,265 TOTAL 5,165,872 824,580 Fuente: INE, Censo 2001
  17. 17. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com COMPONENTES DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS Nº COMPONENTE % EN PESO 1 Residuos alimenticios 58.95 2 Residuos de jardín 2.21 3 Cartón 1.64 4 Papel 4.51 5 Plásticos 8.31 6 Textiles 1.25 7 otros 23.13 TOTAL 100 % Fuente: Empresa de Aseo CLIMA (La Paz) y ENASA (Oruro)
  18. 18. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com PODER CALORÍFICO DE LOS RESIDUOS SÓLIDOS EN [Kcal/Kg.] COMPONENTES VARIACIÓN TÍPICO Residuos de comida 600 – 800 700 Madera 4,000 – 5,000 4,600 Papel y cartón 2,400 – 4,000 2,500 Plásticos 6,200 – 7,200 6,600 Textiles 3,000 – 4,000 3,400 Fuente: Gestión Integral sobre los residuos sólidos
  19. 19. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com ANÁLISIS ENERGÉTICO COMPONENTES PODER CANTIDADES PORCENTAJE [%] CALORÍFICO [KJ] GAS NATURAL 9,200 [Kcal/m³] 5.98 E16 53.28 BIOMASA 16,000 [KJ/Kg.] 5.21 E16 46.42 (bosques) BIOMASA 125,902 [Kcal/Kg.] 3.34 E14 0.30 (residuos sólidos) TOTAL -- 1.12 E17 100%
  20. 20. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com CONCLUSIONES • Aplicar nuevas innovaciones que tengan como finalidad el uso de este recurso teniendo claro una conciencia medio ambientalista • Energéticamente, la biomasa es un recurso de gran extensión que no puede ser explotada inconscientemente. • Es necesario prestar atención a los residuos sólidos ya que a partir de estos es factible obtener una fuente energética.
  21. 21. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS • Energías regenerativas y desarrollo E&D (PROPER-Bolivia), Agosto de1993 numero 4 pags.44-45 • Ministerio de Desarrollo Sostenible y Planificación (Editores: Mérida, G., M. Oliveira & P.L. Ibisch) 2003. • Estrategia Nacional de Biodiversidad de Bolivia. Resumen Ejecutivo. Editorial FAN, Santa Cruz. (ISBN 99905-66-20-8). • http://www.megadiverse.com • http://www.sforestal.gov.bo/estimaciones.htm • http://www.cps.unizar.es/~isf/html/bigen01.html
  22. 22. Sociedad de Investigación en Ingeniería Energética Universidad Técnica de Oruro -Facultad Nacional de Ingeniería Carrera de Ingeniería Mecánica Electromecánica; Oruro-Bolivia Web site: www.siie.8m.com. E-mail: info_siie@hotmail.com

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