PROCEDIMIENTO PARA OBTENER ENERGÍA ELÉCTRICA RENOVABLE A PARTIR DE LA BIOMASA Y DOS MOTORES DE COMBUSTIÓN.

Procedimiento para obtener energía eléctrica renovable a partir de la biomasa y dos motores de combustión.

El proceso consiste en partiendo de (1) biomasa, la hacemos pasar por (2) un horno de parrilla utilizado para realizar la pirólisis de esta, (3) intercambiador de calor para rebajar la temperatura de salida de los gases y una filtración (4) de los gases de combustión de la pirólisis. A continuación se combustionan en (5) motor de gas, y se genera electricidad (6). Tomamos de nuevo (7) biomasa, (8) carbón formado en la pirólisis inicial y los gases de salida (9) del motor de gas. Lo pasamos por (10) horno de parrilla para la formación de CO, (11) intercambiador de calor para rebajar la temperatura y (12) filtración de los gases de combustión, este CO lo pasamos por (13) motor de combustión de gas y generamos electricidad (14).

PROCEDIMIENTO PARA OBTENER ENERGíA ELÉCTRICA RENOVABLE A PARTIR DE LA BIOMASA y DOS MOTORES DE

La presente invención tiene por objeto la producción de energía eléctrica, para suministros autónomos procedentes de la biomasa mediante dos procesos consecutivos y con un balance positivo desde el punto de vista de emisiones de dióxido de carbono a la atmósfera.

ANTECEDENTES DE LA INVENCION

La eficiencia energética es una de las máximas prioridades a nivel científico, amparadas por las directivas europeas para reducir el coste energético y como consecuencia evitar el consumo de energías fósiles, especialmente por su impacto medioambiental negativo. Estado de la técnica: A nivel mundial se ha producido un importante avance en los distintos desarrollos tecnológicos que han cristalizado en patentes de invención, entre las que citamos las siguientes: W02011002527 JURANITCH JAMES CHARLES EE.UU. La fabricación a gran escala de combustibles a partir de por ejemplo, residuos municipales se realiza mediante la aplicación de energía eléctrica a los residuos en un fundidor de plasma, el suministro de agua para el fusor, la extracción de gas de síntesis y la extracción de hidrógeno a partir de gas de síntesis W02010149585 CTU CLEAN TECHNOLOGY UNIVERSE AG Suiza. Método para el tratamiento de gas producido en la gasificación de biomasa de madera: purificación de gases enfriados y lavados en la etapa de adsorción por un catalizador dopado, y la alimentación del gas purificado para el proceso de refinación US2011061298 General Electric Company EE.UU. Sistema de secado de biomasa de alto contenido de humedad. Un intercambiador de calor transfiere el calor del vapor, a una presión específica, a las materias primas sólidas antes de la entrada al gasificador.

W02011031752 Ohio State University Research Foundation EE.UU. La producción de combustible líquido sintético a partir de combustibles carbonosos comprende indirectamente la gasificación de combustibles carbonosos con vapor y oxígeno, y la formación de corrientes separadas de dióxido de carbono y gas rico en hidrógeno DE102009039920 Tetzlaff KARL-HEINZ Alemania Dispositivo para la gasificación termoquímica de la biomasa mediante el uso de oxígeno en un reactor de lecho fluidizado. Comprende un reactor de lecho fluidizado que se puede calentar por la oxidación parcial de un gas combustible W02011016668 SK ENERGY CO L TD Corea. Gasificación de material carbonoso, por ejemplo carbón y biomasa. Consiste en la descomposición térmica del material carbonoso en metano, y la conversión del dióxido de carbono generado durante la descomposición en monóxido de carbono, utilizando carbón EP2281864 SAILER WALTER Austria. Método de gasificación de biomasa sólida. Consiste en la inyección del agente de desgasificación es decir, el aire, en la sección central de la cámara del reactor. Una parte del flujo se guía fuera de cámara del reactor y otra se suministra en el flujo de entrada a la cámara US2011030590 BERNER O et al. EE.UU. Aparato de gasificación para la vaporización de combustibles sólidos, incluyendo materiales sólidos orgánicos. Posee un conducto de salida aislado a través del cual se retira efluente gaseoso de la porción principal de la cámara de oxidación superior

ES2345760 SUES TECHNOLOGY & SOLUTIONS SL España Método para la producción de electricidad a partir de biomasa. Implica la síntesis de gas que se quema en turbinas de gas, y la realización de procesos de ciclo Rankine con vapor recalentado generado durante la síntesis de gas, antes de que el gas se queme en turbinas US2010317748 HRD CORP EE.UU. Producción de gas de síntesis a partir de material carbonoso, para la producción de productos líquidos que contienen alcoholes, sometiendo la mezcla que comprende material carbonoso y un medio líquido a condiciones de gasificación. Dentro del objetivo de la eficiencia energética sin emisiones netas de C02, es donde debemos encuadrar la presente invención.

DESCRIPCION DE LA INVENCION

Partimos de una planta de biomasa convencional y utilizamos la energía calorífica producto de su combustión con oxigeno, en una primera fase, para producir la pirolisis de la biomasa, de la que se obtiene carbón vegetal y los siguientes gases: H2, CH4, CO, CO2, N. Dichos gases los hacemos pasar a la salida del horno de parrilla a través de un intercambiador de calor, para aprovechar su temperatura. Para eliminar los SOx y NOx, utilizamos dos filtros, uno de carbonato cálcico y otro de bicarbonato sódico, con lo que los gases resultantes están formados principalmente por CO2 y Nitrógeno -N2-, que es inerte y no interviene en las reacciones posteriores.

Los gases procedentes de la pirolisis de la biomasa, son conducidos a un motor de gas para combustionarlo con el oxigenodel aire y producir electricidad, acoplando al motor de gas un generador eléctrico. Los gases de escape del motor de gas, compuestos básicamente de C02 y N2, los dirigimos a un horno con carbón vegetal en su lecho y biomasa en su parte superior. El carbón vegetal, ha sido generado en el primer horno de pirolisis. Con la temperatura de entrada de los gases de CO2, reacciona para producir monóxido de carbono -CO-de acuerdo con la conocida reacción:

C + C02 -----> 2 CO. Dicha reacción es exotérmica y desprende calor hasta una temperatura de quinientos grados centígrados. La biomasa que se encuentra en la parte superior del horno, se transforma lentamente en carbón vegetal, dado que se cumplen los dos principios de la producción del carbón vegetal, que son ausencia de oxigeno y elevada temperatura. Con ello, conseguimos transformar la biomasa en carbón vegetal para su uso continuo en el proceso, sin necesidad de adquirir la materia prima necesaria de fuentes externas.

El monóxido de carbono -CO-producido en el horno de carbón vegetal a alta temperatura, mediante un intercambiador de calor, se aprovecha su energía calorífica, se dirige a sendos filtros de purificación para la eliminación de NOx y SOx, y a continuación a un motor de gas, para que en la combustión del monóxido de carbono con el oxigeno del aire, se produzca una reacción exotérmica que mueve el segundo motor de gas, al que se acopla un generador eléctrico para producir electricidad. Como el único combustible y materia prima que utilizamos en todo el proceso es la biomasa, que ha captado el C02 de la atmósfera, su balance energético en la producción de C02 es neutro, porque no emite a la atmósfera ninguna añadida cantidad de C02, que se ha sido capturado previamente por las plantas.

BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS

Para la mejor comprensión de cuanto queda descrito, se acompaña un esquema -FIG 1-en el que solo a título de ejemplo, representa el proceso: (1) Biomasa de partida, (2) Horno de parrilla utilizado para realizar la pirolisis de esta, (3) Intercambiador de calor para rebajar la temperatura de salida de los gases de combustión de la pirolisis, (4) Filtración de los gases de combustión de la pirolisis, (5) Motor de combustión de gas, (6) generación de electricidad, (7) biomasa como la inicial, (8) carbón formado en la pirolisis inicial, (9) gases de salida del motor de gas con CO2, (10) horno de parrilla para la formación de CO, (11) Intercambiador de calor para rebajar la temperatura de salida de los gases de CO, (12) Filtración de los gases de combustión, (13) Motor de combustión de gas, (14) generación de electricidad.

DESCRIPCION DE LA FORMA DE REALlZACION PREFERIDA

Partimos de una biomasa convencional (1) la cual la hacemos pasar a un horno de parrilla (2) y utilizamos la energía calorífica producto...

1. Procedimiento para obtener energía eléctrica renovable a partir de la biomasa y dos motores de combustión que utiliza como combustible el gas generado por la pirolisis de la biomasa en una primera fase y el monóxido carbono procedente de la reacción del dióxido de carbono con el carbón vegetal en el segundo motor de combustión de gas y que comprende las siguientes etapas: -Pirolisis de la biomasa en el Horno de parrilla. -Disminución de temperatura de gases a través de un Intercambiador de calor. -Filtración de gases para la eliminación de NOx y SOx. -Combustión de gases, compuesto por hidrogeno, metano, monóxido de carbono, dióxido de carbono y nitrógeno, en motor de gas, acoplado a un generador eléctrico.

-Conducción de gases al segundo horno de parrilla el cual contiene carbón vegetal, para producción de CO, por pirolisis. -Disminución de temperatura de gases a través del segundo Intercambiador de calor -Filtrado de los gases, mediante segundo filtro -Combustión de gases, en el segundo motor de gas que utiliza como combustible el monóxido de carbono principalmente acoplado a un generador eléctrico.