Si se aprovecharan las 8.333 toneladas de residuos que se producen al mes en los 23 aserraderos mecanizados de la subregión de Sanquianga, en Nariño, se le podría brindar electricidad a más de 13 poblaciones que tienen problemas de conexión eléctrica.
John Fredy Castillo Muñoz, estudiante de la Maestría en Ingeniería Eléctrica de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Manizales, explicó que “hoy no se cuenta con un sistema que aproveche eficientemente la biomasa residual en estado sólido que genera esta industria”.
Los residuos de los que no se obtiene ningún producto final, como puntas, recortes, tirillas y aserrín, son incinerados a cielo abierto en hornos crematorios o depositados en los ríos inmediatamente después de generados, comenta.
En la subregión de Sanquianga cerca de 3.143 viviendas no tienen servicio de energía eléctrica, y las pocas localidades que cuentan con esta lo hacen por medio de plantas diésel durante unas cuatro horas diarias, debido al costo del combustible: “aunque estas plantas cumplen con la tarea de generar electricidad, contaminan el medioambiente y su costo de operación y mantenimiento rondan los 18.000 dólares anuales”, menciona el estudiante.
Pruebas de potencial energético
Con el fin de encontrar el tipo de biomasa con mejor potencial energético, se realizaron pruebas con los residuos de cinco tipos de madera: sajo, cuangure, jigua, sande y balso. De cada uno se tomaron alrededor de 2 kilos de muestra, las cuales se redujeron en el laboratorio al tamaño de granulación de 0,15 a 0,25 milímetros.
“Este análisis nos permite conocer el valor porcentual respecto al peso de los elementos que constituyen la biomasa; en particular, muestra valores para humedad, cenizas, carbono, hidrógeno, nitrógeno, azufre y oxígeno”, explica el estudiante Castillo.
Comúnmente el poder calorífico del gas de síntesis –que es el principal producto de la gasificación de la biomasa– es de 5.766,67 KJ/kg (energía por cantidad de materia), mientras que las pruebas determinaron que el poder calorífico de las muestras de madera alcanza entre 8.000 y 16.800 KJ/kg.
“Comparando estos valores, nos damos cuenta de que los desechos estudiados tienen un gran potencial. Además, si consideramos las cantidades de biomasa forestal disponible en las zonas de estudio, que es de alrededor de 1,5 toneladas diarias, se dimensionan grandes cantidades de energía que fácilmente podrían sustituir parcial o totamente el uso de combustibles fósiles para la generación de electricidad o procesos térmicos”.
Las pruebas también permitieron determinar que la biomasa seca tiene mayor poder calorífico, incrementando la eficiencia en el proceso de transformación a electricidad. Sin embargo, según el investigador, para tener insumos de biomasa seca es necesario agregar una etapa al proceso en la fase de pretratamiento, lo que aumentaría los costos de operación y mantenimiento.
Planta gasificadora
Para aprovechar la masa forestal existen varios procesos, entre los que se destacan los termoquímicos, la pirólisis, la gasificación y la combustión directa. Para esta investigación se propone el uso de una planta gasificadora, debido a que sus procesos son más tecnificados y comercialmente su costo es de 37.000 dólares, cifra menor comparada con las tecnologías mencionadas antes, cuyo valor es cercano a los 70.000 dólares.
“Otra característica importante es la eficiencia de conversión energética, ya que por este proceso esta puede llegar hasta un 85 %, según como llegue la biomasa, por lo que es necesario determinar el preprocesamiento de la materia prima”, puntualizó el estudiante.
Consumo energético
El consumo total de energía eléctrica en las zonas rurales es de 14.746,08 MWh/mes; esto quiere decir que cada habitante consume 0,45 kWh/día. Dicho consumo se deriva de los sistemas de iluminación en hogares (34,35 %), la refrigeración (33,23 %), los electrodomésticos (26,69 %), el calentamiento de agua (2,84 %), la cocción de alimentos (2,26 %) y la adecuación del ambiente (0,63 %).
“Dentro del proceso de registro de medidas de consumo de energía eléctrica en las 13 subregiones de Nariño se encontraron falencias técnicas tanto en el sistema de redes de distribución eléctrica –en media y baja tensión– como en la acometida del usuario final. Estas se traducen en redes de distribución en baja tensión deterioradas, mala conexión de acometidas, transformadores de energía deteriorados y antiguos, sistemas de protección en acometidas desgastados e instalaciones internas que no cumplen las normas del Reglamento Técnico de Instalaciones Eléctricas”, acotó el investigador.
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