FRT - ESPECIALIZACION EN INGENIERIA BIOENERGETICA
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Item Análisis de calderas de lecho fluidizado para biomasa vegetal(2018-10-24) Bellotto, Humberto Ariel; Bertini, EdgardoEl objetivo de este trabajo es presentar el perfil técnico de calderas de lecho fluidizado empleando biomasa como combustible, con el fin de exponer aspectos destacados de sus componentes que impactan en la eficiencia y la operatividad del proceso de combustión, donde, el calor procedente de una fuente de energía renovable se transforma en energía utilizable a través de un medio de transporte en fase de vapor. Se exponen las circunstancias requeridas tanto técnicas como termodinámicas aplicables en las actividades productivas de este tipo, siendo las más importantes de la provincia de Tucumán y de la región del NOA. Los elementos industriales mostrados tienen una marcada relevancia en la producción de energía producida para utilizar en la producción de azúcar, bioetanol y electricidad, por ser el funcionamiento de estos equipos esenciales en la producción de energía calórica como reemplazo total o parcial de metano en la producción. Se detalla el estudio de una caso de cogeneración de permite exponer el consumo de bagazo, rendimientos térmicos y exergéticos de la combinación de las actividades productivas. Los parámetros del combustible, Poder calorífico, Humedad, y Composición, se indica incluyendo normas de materiales y diseño estructural y mecánico.Item Análisis de Ciclo de Vida de la Producción de Bioetanol en Tucumán(2016-12-02) Garolera De Nucci, Lorena Patricia; Mele, Fernando DanielEl objetivo de este trabajo es presentar el perfil ambiental del bioetanol de caña de azúcar bajo condiciones particulares del cultivo caracterizadas por una cosecha integral en verde, sin quema en el campo y fertilización sintética reducida. Estas condiciones hacen a este estudio diferente de estudios previos en la temática. De esta manera se evaluarán un conjunto de impactos relevantes sobre el medioambiente, mediante la técnica del Análisis de ciclo de vida (LCA – Life Cycle Assessment). El estudio realizado tiene una marcada relevancia por ser la producción de bioetanol de caña de azúcar una de las actividades productivas más importantes de la provincia de Tucumán y de la región NOA. El LCA es una herramienta adecuada para estimar las cargas ambientales asociadas a un producto o proceso, durante su ciclo de vida completo desde la cuna (extracción de materias primas) a la tumba (disposición final). Se realiza según los procedimientos comprendidos en la norma ISO 14040. El estudio permite disponer de información acerca del impacto de la actividad sucroalcoholera para las distintas etapas del proceso productivo y a través de distintas categorías de impacto, lo que en conjunto constituye la huella ambiental de los biocombustibles, y que muchas veces se deja de lado sin analizar. La sustentabilidad de los biocombustibles depende en gran medida de las acciones y desarrollos tecnológicos que se instrumenten para paliar el impacto ambiental de las etapas de producción de biocombustibles, siendo estas acciones inseparables de los aspectos económicos y sociales.Item Análisis energético, ambiental y económico del uso de astillas de madera para la producción de energía eléctrica en la industria azucarera de Tucumán(2019-11-21) Loi, María Julieta; Uasuf, AugustoUna alternativa a los problemas causados por el uso de minerales fósiles es el desarrollo de energías limpias y renovables de origen biomásico, ya que pueden ser producidas y consumidas en un ámbito de CO₂ neutro y la biomasa está disponible mundialmente. La provincia de Tucumán, situada en la región Norte del país, tiene un gran potencial para la producción de bioenergía, específicamente biomasa y usarla en su principal industria, la azucarera. El objeto de este estudio es analizar la sustentabilidad del uso de las astillas o chips de madera en la industria azucarera para la disminución del consumo del gas natural. Para analizar esta sustentabilidad, se comparo un sistema renovable frente a uno basado en combustibles fósiles desde tres puntos de vista: energético, ambiental y económico. Si bien energéticamente, el uso de chips de madera no es beneficioso ya que la tasa de retorno energético (TRE) demostró ser 5 veces inferior que para las fuentes fósiles; si se ve que el uso de astillas de madera es beneficioso desde el punto de vista ambiental al disminuir las emisiones de GEI y económicamente resulta menos costoso que el uso de gas natural.Item Aplicaciones de los biocombustibles en los motores de combustión interna(2016-12-02) AGUIRRE, RAMON H F; D’Alesandro, LuisEl trabajo realizado tiene una fuerte investigación de características bibliográfica, referida no a solo a cuestiones económicas , sociales , geográficas y productivas de nuestro país , sino abarcando también a otras experiencias existentes en los países vecinos .- Básicamente podemos distinguir tres etapas claramente definidas : 1.- las características de los biocombustibles, mediante el análisis de sus propiedades , su importancia en estas épocas , su principales ventajas y desventajas y su grado de aplicación en los sistemas productivos .- 2.- estudio de las distintas legislaciones vigentes en América en referencia a la problemática de la generación de biocombustibles ; es así la importancia del análisis de las legislaciones comparadas en cada uno de los países involucrados en la generación y posterior uso de los biocombustibles . 3.- tomamos como referencia tres biocombustibles : biodiesel , bioetanol y biohidrogeno . A partir del análisis de las ventajas y desventajas de cada uno de ellos , de sus propiedades físicas y químicas , analizamos sus posibilidades de obtención en nuestra región a partir de las materias primas existentes.- Analizamos por separado el uso de cada uno de esos biocombustibles en distintos motores de combustión interna , estudiando las variaciones de parámetros tales como potencia , numero de revoluciones y consumo de combustibles . Todo eso nos llevara a sacar conclusiones en cuanto al grado de funcionamiento de los motores , especialmente cuando se usan combustibles líquidos con distintos porcentajes de corte.- En resumen , a partir del análisis de las propiedades de los biocombustibles , buscamos llegar a la óptima aplicación de los mismos en procesos de automoción, buscando reemplazar en forma definitiva a los derivados del petróleo y mejorar la calidad ambiental de los elementos emergentes , tanto en la producción como en el uso de los nuevos combustibles .-Item Aprovechamiento energético de los residuos sólidos urbanos para la generación de energía eléctrica en la Planta de Tratamiento de Overo Pozo, Tucumán (Argentina)(2017-10-10) MARTINEZ, SANDRA MARIA; QUAIA, EUGENIOEl estudio se centra en la posibilidad de generar energía eléctrica aprovechando los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) dispuestos en el vertedero ubicado en la localidad de Overo Pozo - Tucumán. El tratamiento de los RSU constituye, en la actualidad, uno de los más graves problemas de la Salud Pública y del Saneamiento Ambiental. Los vertederos emiten diversos contaminantes a la atmósfera, fundamentalmente metano y dióxido de carbono. Las características físicas del sitio de implantación del vertedero (clima, lluvias, vientos) y la operatividad y funcionamiento, influyen en la composición de las emisiones. Se estudió modelos de captación de biogás existentes en vertederos controlados, la composición del biogás promedio producido en los vertederos y la cantidad de metano que podría obtenerse con la finalidad de estimar la energía eléctrica que se pueda generar con el biogás. Se realizó la estimación de metano producido en el vertedero Overo Pozo considerando las características físicas del entorno y la cantidad de residuo vertido anualmente. Se calculó la energía eléctrica que se puede generar con el biogás captado y se comparó con el consumo actual de la planta.Item Aprovechamiento energético sustentable del biogás producido por la disposición de los residuos sólidos urbanos generados en el municipio de Tafí Viejo, Tucumán – Argentina(2020-11-22) Martínez, Sandra María; Quaia, Eugenio; León, Carlos GusilsEn este trabajo se estudió el aprovechamiento sustentable del potencial energético de los gases provenientes de la disposición de los residuos sólidos urbanos (RSU) generados en el municipio de Tafí Viejo mediante tecnología de vertederos controlados. Actualmente, el municipio, cuenta con una planta para tratar y comercializar residuos inorgánicos reciclables, los residuos orgánicos e inorgánicos no reciclados se trasladan a la planta de disposición final perteneciente al Consorcio Público Metropolitano (CPM). Se evaluó el potencial energético del biogás producido por el componente inorgánico de degradabilidad rápida no tratado y el componente orgánico de los RSU. Se estimó la producción de metano mediante el uso de modelos matemáticos aceptados por Intergovernment Panel on Climate Change (IPCC) y se calculó la energía eléctrica que puede generar; se evaluaron aspectos ambientales de la tecnología de vertederos y se plantearon alternativas de emplazamiento. Los resultados obtenidos mostraron potencialidad del vertedero para la producción de biogás y su aprovechamiento energético considerando que el caudal obtenido obedece a condiciones climáticas, técnicas de operación y tecnologías de captación y transporte. Se observaron acciones institucionales del manejo de RSU que propician proyectos de economía circular y esta propuesta aporta a la transformación del RSU en un activo sustentable.Item Caracterización de biomasas lignocelulósicas de Tucumán - Argentina por medio de los índices de hidrógeno y oxígeno elemental(2020-12-22) Zamora Rueda, Gimena del Huerto; Paz, Dora; Machado, DanielExiste una tendencia creciente al uso de energías renovables para la producción de energía limpia, con el fin de mitigar los efectos del cambio climático. Este estudio tiene por objetivo caracterizar físico-química y energéticamente al bagazo de caña de azúcar y sus residuos de cosecha de caña (RAC) y sorgo fibroso. Se utilizó el diagrama de Van Krevelen para caracterizar estas biomasas y además se estimó la disminución de los gases de efecto invernadero, con el objetivo de reemplazar el gas natural en las calderas de vapor. También, se estimó el potencial disponible energéticamente para las mencionadas biomasas. Se analizaron 20 muestras por cada uno de estos biocombustibles. El bagazo mostró menor porcentaje de cenizas, un mayor contenido de sólidos volátiles y mayor poder calorífico superior, desde este punto de vista resultó la biomasa más eficiente. Se identificaron las relaciones molares H/C (hidrógeno/carbono) y O/C (oxígeno/carbono) para las biomasas analizadas de Tucumán, Argentina, que resultaron en el siguiente orden de valores promedios: sorgo fibroso con mayor relación H/C (2,01) vs O/C (0,99); bagazo con valores de H/C (1,83) vs O/C (0,89) y RAC con valores de H/C (1,58) vs O/C (0,86). Se recomienda estudiar la cinética de estas biomasas en los procesos de pirólisis y gasificación.Item Diseño de un biodigestor tubular flexible para la producción de biogás a partir de desechos porcinos generados en una granja con sistema de ciclo completo(2020-12-21) Diez Gómez, José Ulises; Gusils, Carlos; Machado, DanielEl cambio climático global es una de las amenazas con las que se enfrenta hoy la humanidad. A partir de la revolución industrial, las concentraciones de gases de efecto invernadero (GEI) en la atmósfera se han incrementado rápidamente. Las actividades agrícolas y ganaderas contribuyen directamente a la emisión de GEI, siendo esta última, después del sector energético, la actividad más comprometida. En la actividad ganadera la emisión de metano se debe principalmente a la fermentación entérica y las excreciones de los animales. El caso de estudio para el trabajo de tesis fue una granja de cerdos ubicada en la localidad de La Ramada de Abajo en el departamento Burruyacú, donde se realiza la explotación porcina intensiva con un sistema de producción de ciclo completo sobre pisos con desnivel a canales de recolección y sobre fosa, es decir, los animales están alojados en corrales sobre piso enrejado por los que caen las deyecciones, el agua de limpieza y el desecho, tanto de alimentos como de agua de bebida de los animales, de manera que se produce una gran cantidad de estiércol denominado purín de consistencia casi líquida pero con una elevada carga en materia orgánica, nitrógeno y fósforo principalmente. El propósito de este trabajo fue el diseño de un sistema de digestión anaeróbica para producir biogás por medio de un biodigestor tubular flexible, el cual podrá ser empleado en el emprendimiento para generar energía térmica reemplazando parcial o totalmente los combustibles fósiles que se emplean actualmente. Con la implementación del proyecto de producción de biogás por medio de la digestión anaeróbica se busca reducir el impacto ambiental y generar combustible alternativo proveniente de fuentes renovables para ser empleado en el propio emprendimiento en remplazo de parte de la energía convencional consumida. El diseño se basó en el concepto de la mínima utilización de energía para el mantenimiento del sistema y maximizar el beneficio de la generación energética a partir de los desechos porcinos de la granja. El empleo de biodigestores tubulares flexibles para tratar efluentes de emprendimientos de producción porcina de ciclo completo en corral ubicados en zonas de clima subtropical es una alternativa viable, práctica, de bajo nivel de mantenimiento, relativamente económica en comparación con otros tipos de instalaciones y flexibles desde el punto de vista de su ampliación o reducción de capacidad por instalación de digestores en paralelo con un empleo de superficie reducida. Los biodigestores flexibles serían una excelente alternativa para emprendimientos medianos a chicos de cría porcina en corral donde la captación de los desechos puede hacerse prácticamente en un 100%. La inversión inicial no es elevada, son fáciles de mantener y operar, producen ahorro de energía y reducen los impactos ambientales asociados al manejo de los desechos.Item Diseño preliminar de un sistema de tratamiento anaeróbico para la producción de biogás a partir de desechos porcinos(2017-11-17) Diez Gómez, José Ulises; Quaia, EugenioEl uso de energías renovables (solar, eólica, biocombustibles líquidos, biogás, etc.) se está expandiendo alrededor del mundo debido a varias razones, algunas relacionadas al agotamiento de las reservas de combustibles fósiles y otras relacionadas al cuidado del medio ambiente y el control del calentamiento global. El cambio climático global es una de las amenazas con las que se enfrenta hoy la humanidad. A partir de la revolución industrial, las concentraciones de gases de efecto invernadero en la atmósfera se han incrementado rápidamente. Las actividades agrícolas y ganaderas contribuyen directamente a la emisión de gases de efecto invernadero, la mayor parte de las mismas es ocasionada por la ganadería que, después del sector energético, es la actividad más comprometida; aportando el 35% de las emisiones totales del país (Berra G., Finster L., 2002). La ganadería contribuye a la emisión de metano, por la fermentación entérica y las excreciones de los animales. Estas últimas también son fuente de óxido nitroso. En los animales no rumiantes (porcinos, equinos, mulares, asnales) la fermentación microbiana ocurre en el intestino grueso, que tiene una capacidad de producción de metano mucho menor que el rumen. El manejo del estiércol del ganado produce emisiones de metano y de óxido nitroso. El metano se produce mediante la descomposición anaeróbica del estiércol, mientras que el óxido nitroso se forma como parte del ciclo del nitrógeno, a través de la desnitrificación del nitrógeno orgánico presente en el estiércol y en la orina del ganado. Cuando el estiércol se dispone en sistemas que promueven las condiciones anaeróbicas (por ejemplo, en forma líquida en lagunas, tanques o fosas), la descomposición de la materia tiende a producir metano. Cuando el estiércol se maneja en forma sólida (por ejemplo, almacenamiento en pilas) o queda depositado sobre las pasturas y los campos naturales, tiende a descomponerse aeróbicamente y produce muy poco o nada de metano. Los porcinos son los principales responsables de las emisiones de metano, debido a que son la especie ganadera que se mantiene con mayor grado de confinamiento en el país, manejándose sus efluentes en forma líquida. (Berra G., Finster L., 2002). El tratamiento de los desechos porcinos reviste cada día de una mayor importancia debido a la dimensión del problema que representa la degradación de los recursos agua, suelo y aire,la proliferación de plagas sinantrópicas como moscas, roedores, ente otras y la generación de olores indeseables producidos cuando no poseen una correcta disposición. Entre algunos de los factores de contaminación ambiental podemos mencionar: • Eutrofización de aguas superficiales. • Problemas localizados de malos olores y polvos lo que puede generar conflictos sociales. • Contaminación por nitratos de aguas subterráneas. • Acidificación de aguas y suelos producida por amoniaco. • Dispersión de metales pesados (Cu, Zn) en agua y suelo. • Vuelco de materia orgánica no estabilizada con alto contenido de bacterias fecales, parásitos, larvas. • Aparición de insectos y roedores. • Emisiones descontroladas de gases efecto invernadero (GEI) a la atmósfera. En el caso de los sistemas productivos intensivos en corral se presenta la ventaja que las emisiones de desecho por deyecciones animales se encuentran controladas y presentan mayor facilidad su recolección y tratamiento y disposición final. Hoy en día se estima que el país posee 3.437.000 cabezas (MAGyP con datos de SENASA, 2012) y la cantidad de madres que se consideran en estrato comercial 345.000. En cuanto a la distribución del stock nacional por provincia, existe una marcada concentración en las provincias de la pampa húmeda, donde Buenos Aires posee el 26,77 %, Córdoba el 24,45 % y Santa Fe el 20,42 %. El resto del país tiene el 29 % del stock, destacándose por su importancia Salta, Chaco, Entre Ríos, Formosa, La Pampa, Santiago del Estero y San Luis ) (Vicari P., 2012). Estimación de la producción total nacional de efluentes porcinos en Argentina: • Cabezas totales: 3.437.000 (SENASA, 2011) • Madres que se consideran en estrato comercial: 345.000 • % de madres bajo sistemas de producción intensivos: 39 % • Madres bajo sistemas de producción intensivos: 134.550 • % de madres sobre el total de animales en confinamiento: 10 % • Animales en confinamiento: 1.345.500 • Producción promedio de efluentes por animal por día: 20lt • Producción total nacional de efluentes por día: 26.910.000 lt Teniendo en cuenta que la densidad del efluente, según el Instituto de Investigaciones Agropecuarias de Chile (2005) es en promedio igual a 1, se puede estimar la producción diaria de efluentes en nuestro país, en alrededor de 26.910 tn. Este dato nos muestra la magnitud del problema de los efluentes generados en nuestro país. (Vicari P., 2012). El tratamiento por digestión anaeróbica reviste una marcada importancia debido a que permite obtener biogás como producto del proceso. Este hecho tiene dos impactos positivos. El primero relacionado a la reducción de impacto ambiental por control de emisiones y el segundo relacionado con la obtención de un combustible gaseoso alternativo a los combustibles fósiles. Con respecto a los sistemas de producción en nuestro país, se estima que un 39 % se encuentran bajo confinamiento con una productividad promedio por madre/año de 20 animales terminados. (Vicari P., 2012) La producción porcina en Tucumán es desarrollada en casi todos los departamentos de la Provincia, sin embargo, los que muestran un mayor avance tecnológico-empresarial se localizan en los departamentos de: Burruyacú, Leales, Trancas, Cruz Alta, donde se concentra el 65% de la actividad porcina y la mayor producción granífera, principal insumo (alimento) para el desarrollo de la actividad. El stock de cerdos en la Provincia para el año 2013, en base a información del SENASA asciende a 24.047 cabezas distribuidos entre padrillos, cerdas, lechones, capones y cachorros que se reparten en 178 unidades productivas. El caso de estudio es una granja de cerdos denominada “Establecimiento Ayala” ubicado en la localidad de La Ramada de Abajo en el departamento Burruyacú. Esta explotación porcina intensiva posee un sistema de producción sobre pisos con desnivel a canales de recolección y sobre fosa, es decir, los animales están alojados en corrales sobre slats de hormigón por los que caen las deyecciones, el agua de limpieza y el desecho, tanto de alimentos como de agua de bebida de los animales, de manera que se produce una gran cantidad de estiércol denominado purín de consistencia casi líquida pero con una elevada carga en materia orgánica, nitrógeno y fósforo principalmente. El propósito del estudio es realizar el análisis de factibilidad técnica y diseño de un sistema de digestión anaeróbica para producir biogás por medio de un biodigestor tipo tanque agitado, el cuál podrá ser empleado en el emprendimiento para generar energía térmica reemplazando parcial o totalmente los combustibles fósiles que puedan estar empleándose actualmente. Todo ello dependerá del potencial de generación relacionado a la cantidad y las características del purín producido y de la posibilidad de captar y centralizar el tratamiento de la mayor cantidad posible de desechos para maximizar los beneficios. Con la implementación del proyecto de producción de biogás por medio de la digestión anaeróbica se pretende atacar dos problemas específicos. El primero relacionado al impacto ambiental generado por las explotaciones porcinas intensivas y el segundo como alternativa de generación de energías alternativas provenientes de fuentes renovables. El diseño se basará en el concepto de la mínima utilización de energía para el mantenimiento del sistema y maximizar el beneficio de la generación energética a partir de los desechos porcinos de la granja.Item Estudio de la variación de la temperatura de fusión de cenizas de calderas de biomasa en función de sus componentes ácidos y básicos(2021-10-20) Golato, Marcos A.; Paz, Dora; Kamiya, NormaEl presente trabajo brinda información sobre las características de la fusibilidad de las cenizas de bagazo y de los residuos de cosecha de caña de azúcar (RAC), en función de sus componentes elementales para un uso eficiente de las mismas en calderas de vapor. Se realizó una búsqueda bibliográfica de la composición elemental de las cenizas y del carbón mineral, las cuales sirvieron de referencia para su comparación con los resultados del presente estudio. Se procesaron 30 muestras de bagazo provenientes de ingenios azucareros y 30 muestras de RAC recolectadas de campos cañeros de la provincia de Tucumán – Argentina, durante las zafras azucareras 2016, 2017, 2018 y 2019. Todas las muestras analizadas pertenecieron a la variedad de caña LCP85-384. Se realizó un estudio de sensibilidad de los componentes elementales de las cenizas sobre la fusibilidad de las mismas, según ASTM D1865. Se determinaron los índices de comportamiento de las cenizas (índice de escorificación, sinterización, ensuciamiento, escorificación por azufre, deposición, reacción del potasio, sulfatación, corrosión, formación de silicatos, erosión y de viscosidad). Se obtuvieron correlaciones para las temperaturas de fusión críticas para diferentes concentraciones de componentes ácidos (CA) y básicos (CB) en cenizas elaboradas a partir de óxidos comerciales puros en proporciones similares a las encontradas en las cenizas de las biomasas originales. Se determinó que las cenizas de bagazo y de RAC de caña de azúcar de nuestra región presentan una composición mayoritaria diferente a las encontradas en otras regiones del mundo. Las cenizas de bagazo y de RAC de Tucumán resultaron mayormente ácidas con mayor tendencia a la fusibilidad de las mismas y mayor grado de ensuciamiento de las cenizas de RAC respecto al bagazo. Se observó que las cenizas de RAC poseen un mayor rango de amplitud de fusibilidad, cuando el mismo trabaja entre atmósferas oxidantes y reductoras, por lo que la biomasa resultaría más flexible a los cambios de atmósferas en el interior del hogar de una caldera de vapor. No obstante, las cenizas de RAC de este estudio presentaron en promedio una menor temperatura de fusión inicial, por lo que tendría una mayor probabilidad de alcanzar condiciones críticas en relación al bagazo para bajas relaciones aire-combustible. Asimismo, se han encontrado correlaciones cuadráticas entre las temperaturas de inicio de fusión (DT) y el %CB de las cenizas que permiten determinar en forma rápida la fusibilidad del bagazo o RAC conociendo la composición química de sus cenizas. Las cenizas de bagazo analizadas, poseen en promedio 87,67% de CA y 12,33% de CB; y alcanza una temperatura mínima DT de 979 [ºC]. Para el caso del RAC la temperatura mínima DT fue de 962 [ºC] para un porcentaje promedio de 67,62% de CA y 32,38% de CB.Item Evaluación del aprovechamiento del residuo agrícola de cosecha de la caña de azúcar para pequeños productores cañeros empleando el cálculo de la tasa de retorno energético (tre)(2021-10-19) SOLÓRZANO, MARÍA INÉS; TONATTO, JAVIER; SALAZAR, ROMINA A.El objetivo del presente estudio es evaluar alternativas de aprovechamiento de residuos agrícolas de cosecha de caña de azúcar (RAC) determinando la Tasa de Retorno Energético y proponer un modelo de negocio agro-energético que impulse el desarrollo de las comunidades rurales en Tucumán. Como metodología para el cálculo de la TRE se empleó la planteada por los autores Murphy et al. en el artículo “Order from Chaos”, para el análisis del modelo de negocio se aplicó el “Bussines Model Canvas” de Alexander Ostelwarder. Se seleccionó la gasificación como vía de conversión de la materia prima orgánica en un producto energético ya que se adapta a las características de la biomasa residual de la cosecha de caña de azúcar y a las particularidades socioeconómicas y culturales del sector cañero de la provincia de Tucumán. Del cálculo de las TRE para el aprovechamiento térmico y eléctrico del gas de síntesis, se obtiene una TREeléctrica de 4,45 y una TREtérmica de 21,36, valores aceptables para estudiar una alternativa de negocio. Si bien ambas TRE son viables se selecciona para este análisis la TRE térmica debido a las necesidades de calor que presentan los emprendimientos de la cooperativa en estudio. A partir de las conclusiones de los talleres participativos realizados en territorio y teniendo como principal indicador de sustentabilidad la TRE calculada para el proceso de gasificación, se propone un modelo energéticamente sustentable, de tipo cooperativo, cuya propuesta de valor se basa en aprovechar un residuo agrícola para convertirlo en energía térmica a través del proceso de gasificación para ser utilizado en la unidad avícola familiar de la cooperativa con posibilidad de incorporarlo en otros emprendimientos locales, generando beneficios económicos, sociales y ambientales para la comunidad.Item Factores microbiológicos involucrados en la producción de bioetanol, aspectos a considerar(2020-11-18) Núñez, Fernando R.; Gusils, CarlosTeniendo en cuenta la demanda actual de combustibles fósiles y el agotamiento del petróleo en las reservas mundiales, en los últimos 30 años han adquirido un impulso significativo la identificación, desarrollo y comercialización de tecnologías alternativas a los combustibles fósiles. Las energías renovables se obtienen de fuentes naturales virtualmente inagotables, ya sea por la inmensa cantidad de energía que contienen, o porque son capaces de regenerarse por medios naturales. Entre las energías renovables se encuentran los biocarburantes y las biomasas. El bioetanol es el producto de la fermentación alcohólica, obtenido por acción microbiana, a partir de diferentes materias orgánicas (Hernández, 2007); y ha adquirido un gran valor por su capacidad para ser empleado como combustible, ya sea mezclado con gasolina o con derivados del petróleo, y especialmente por tratarse de una fuente renovable de energía. El presente trabajo trata de dar una mirada general de los factores microbiológicos involucrados en la producción de bioetanol y los aspectos a ser considerados. Sobre el final del trabajo se hace mención a dos visitas a un ingenio tucumano donde se observa la presencia de contaminantes microbianos. En la segunda visita se observa la disminución de los contaminantes microbianos, luego de poner en práctica las recomendaciones realizadas en la primera visita tanto de una buena práctica de limpieza como el correcto uso de antibióticos para disminuir la cantidad de contaminantes microbianos. La presencia de contaminantes microbianos en el proceso fermentativo, se encuentra asociada principalmente a una disminución de la eficiencia en la producción de etanol lo cual conlleva a pérdidas económicas.Item La gasificación como alternativa para generación distribuida de energía eléctrica a partir de biomasas residuales de Tucumán, Argentina(2017-12-19) Colombres, Federico José Franck; Paz, DoraEl empleo de fuentes renovables para la generación de energía eléctrica se viene incrementando constantemente en los últimos años a nivel mundial, debido principalmente a que se espera a mediano plazo un agotamiento de las reservas de combustibles fósiles y por políticas económicas y ambientales. La biomasa puede considerase una fuente renovable para la obtención de bioproductos y energía eléctrica “limpia”. Tucumán, debido a su actividad agroindustrial, ofrece buenas perspectivas para el aprovechamiento de biomasas. Para ello, en función del tipo de biomasa, es necesaria una tecnología adecuada para convertir la biomasa en forma eficiente, una alternativa promisoria es la gasificación. En este trabajo se evalúa el potencial de generación de energía eléctrica en motores de combustión interna a partir de gas pobre obtenido mediante gasificación de las principales biomasas residuales de Tucumán sin sustancial aprovechamiento actual, residuos de cosecha de caña y residuos de poda y renovación de citrus. Con estos residuos, en conjunto 1.229.208 toneladas en base seca por año, se podrían generar anualmente 774 GWh de energía eléctrica, un 27% de la energía eléctrica total consumida en la provincia.Item Generacion de bio-energia a partir de biomasa residual en feedlot(2018-10-29) Chemes, Erika D.; Bravo, Álvaro J.Actualmente, la concentración de la población alrededor de grandes centros urbanos ha motivado la proliferación de establecimientos dedicados al engorde intensivo de ganado vacuno o feedlots que tienen por objetivo satisfacer la demanda cárnica de los mismos. Estos sistemas productivos en confinamiento, aportan grandes ventajas económicas respecto al engorde tradicional a base de pasturas, pero, al mismo tiempo, generan una gran cantidad de residuos orgánicos que sin un tratamiento adecuado pueden llegar a ocasionar un importante impacto ambiental. En este trabajo se estudia la posibilidad de generación de bioenergía a partir de la biomasa residual de un feedlot. Específicamente, se analiza la pre-factibilidad de realizar el tratamiento de los residuos orgánicos o estiércoles generados en un feedlot mediante la aplicación de la tecnología de bio-digestión y la posibilidad de generación de energía eléctrica a partir del biogás obtenido, con la posterior venta a la red de distribución. Este trabajo se organiza de la siguiente manera: en primer lugar, se describe la actividad del feedlot, sus impactos negativos sobre el medio ambiente y el actual tratamiento de estiércoles que se practica. Seguidamente se analizan datos de la actividad feedlotera publicados por SENASA de manera de cuantificar la cantidad de cabezas, distribución y tamaño de los establecimientos, para con ello poder estimar el potencial de producción de biogás. Por último, en tercer lugar, se presenta una estimación de producción de energía eléctrica, los beneficios directos por venta a la red de distribución y los costos de inversión.Item Impacto positivo de la economía de fletes sobre la tasa de retorno energético del bioetanol de maíz elaborado en una planta modular emplazada en un establecimiento agrícola(2020-11-18) Brito, Javier Elpidio; Salazar, Romina A.La población consume grandes cantidades de energía lo cual es la principal causa del calentamiento global, más allá de las posibilidades de diversificar sus fuentes con combustibles renovables. Actualmente, el bioetanol, adquirió una remarcada importancia, es un combustible renovable y de rápido reemplazo a los fósiles. En el presente trabajo se estudió una pequeña planta modular de bioetanol integrada a un establecimiento agropecuario la cual tiene por objeto la obtención del biocombustible a partir del maíz producido en el establecimiento y alimenta a un feedlot de ganado vacuno con subproductos del proceso. Esta planta modular permite generar energía de manera eficiente, ecológica e innovadora, lo cual se traduce en economizar gastos en fletes, tanto de maíz como de subproductos ya que todo se produce y consume en el propio lugar en donde se generó. Se determinó que por cada camión de alcohol que sale de esta planta se puede ahorrar tres fletes de maíz y tres de burlanda en relación a una planta tradicional. En un principio, se realizó un estudio del proceso en donde se tienen en cuenta aspectos técnicos con el objeto de realizar un balance de masa de la planta lo que permitió establecer la cantidad de materia prima necesaria y la cantidad de productos obtenidos. Se definió la tasa de retorno energético (TRE) y se efectuó un análisis minucioso de la misma, dando resultados positivos principalmente al usar el subproducto como alimentación animal. Posteriormente se presentó una comparación entre los valores obtenidos de TRE de bioetanol para una planta modular integrada a un establecimiento agropecuario y uno que no se encuentre bajo estas condiciones. La planta modular estudiada tiene una capacidad de molienda de 13500 toneladas (t) de maíz al año a partir del cual se obtuvo 4338 t de bioetanol, además de 11536 t de burlanda húmeda. Se concluyó que entre las ventajas de emplear una planta modular se encuentra la posibilidad de desarrollar energía limpia ya que presenta ventajas ecológicas. Además favorece al ahorro de combustibles fósiles al utilizar menos fletes y además genera valor agregado en su origen.Item El Pellet Energético: una alternativa para valorizar el residuo agrícola de cosecha de caña de los pequeños productores cañeros de la provincia de Tucumán.(2018-10-29) SOLÓRZANO, MARÍA INÉS; Cárdenas, GerónimoEl uso de la biomasa cañera para fines energéticos contribuye a la conservación del medio ambiente, ya que produce menos emisiones contaminantes que los combustibles fósiles debido a la renovabilidad del cultivo de caña de azúcar y su utilización podría contribuir al desarrollo local y rural beneficiando a la economía de la Región. La producción de pellet energético a partir de la maloja de caña por pequeños productores de caña de azúcar, se presenta como una alternativa atractiva para maximizar el aprovechamiento agrícola de este cultivo pudiendo también incrementar los ingresos de los productores, disminuyendo además los efectos nocivos de la quema del residuo agrícola de cosecha. La energía de estos pellets puede reemplazar a la de otros combustibles no renovables de origen fósil con el consiguiente beneficio ambiental.Item Planta de pelletizado de serrín(2019-12-21) MARTINEZ PULIDO, GUILLERMO; REARTE, MARTINEn este trabajo se plantea la instalación de una planta industrial de Pelletizado de aserrín residual de la actividad forestal. Las instalaciones tienen una capacidad nominal de dos toneladas por hora para la producción de un pellet energético comercial residencial. La principal materia prima es el aserrín que se descarta de los aserraderos, que llegará a la planta luego de haber sido oreado en las instalaciones donde se genera. Luego es secado, a través de un horno rotativo, desde un 30% hasta un 15% de contenido de humedad. Se describen paso a paso los procesos necesarios para acondicionar la biomasa y el proceso de Pelletizado. Se calcula la tasa de retorno energético del producto.Item Potencial del sorgo azucarado como un cultivo complementario de la caña de azúcar para la producción de bioenergía(2018-10-29) Medina, Norma Eliana Soledad; Zossi, SilviaLos cultivos energéticos están cobrando relevancia en los últimos años, asociado a que la sustitución de los combustibles fósiles por los biocombustibles ayuda a reducir tanto las emisiones de CO2 a la atmósfera, como el uso de los derivados del petróleo. Además, su producción se puede planificar, lo que contribuye al abastecimiento sostenible de biomasa y energía (BNDES. 2008). En los últimos tiempos, los biocombustibles líquidos han adquirido una mayor importancia especialmente en el sector del transporte. El bioetanol, producido con eficiencia y sustentabilidad, es capaz de responder a la urgente necesidad de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, mejorar la calidad del aire y competir en precio con las energías convencionales. Los análisis de ciclo de vida efectuados para el bioetanol de caña de azúcar y de sorgo dulce son muy prometedores, especialmente cuando se aprovecha el bagazo y los residuos de cosecha para la producción de electricidad y vapor asociado al proceso de la destilación. Además, se destaca la capacidad de estos cultivos para reducir las emisiones de gases de efecto invernáculo (GEI). Por todo lo mencionado, constituyen materias primas idealmente complementarias por productividad, eficiencia energética y bajo impacto ambiental, permitiendo a través de su integración optimizar el uso de los bienes de capital.Item La Tasa de Retorno Energético: su importancia en el contexto energético mundial y necesidad de su Análisis en la Producción de Biocombustibles(2016-12-02) Salazar, Romina A.; Cárdenas, Gerónimo J.La sociedad que conocemos se sustenta con grandes cantidades de energía, y si bien se han diversificado sus fuentes, aún posee una gran dependencia de los combustibles de origen fósil como el carbón y el petróleo. Existe un indicador de gran utilidad conocido como Tasa de Retorno Energético (TRE), el cual enuncia que dada una determinada fuente de energía, su Tasa de Retorno Energético representa la cantidad de energía recuperada por cada unidad de energía invertida. Este trabajo introduce el concepto de TRE y realiza un análisis minucioso del mismo, destacando su importancia en el contexto energético mundial, con especial énfasis en la producción de biocombustibles. Hacia el final del mismo se presenta una comparación entre los valores de TRE obtenida para el etanol que se produce en la provincia de Tucumán cuando se considera o no a las energías vinculadas a la producción de los insumos necesarios para la fabricación, de modo de evaluar su incidencia en el indicador estudiado.Item Tecnologías de deshidratación de bioetanol(2018-10-29) Valdeón, Daniel Horacio; Araujo, Paula ZulemaLa industria sucroalcoholera es uno de los pilares de la economía en la provincia de Tucumán. En el 2006 se sancionó la ley 26.093 de promoción de biocombustibles fijando un porcentaje de 5 % de etanol en las naftas. Después en 2016 se dictó el decreto N°543/2016 que estable un 12 % de bioetanol en naftas. Este impulso desencadenó un incremento significativo en la producción de bioetanol en la provincia de Tucumán. El objetivo de este trabajo es presentar un análisis de las principales tecnologías de deshidratación utilizadas industrialmente para la obtención de alcohol carburante. Las tecnologías de deshidratación de etanol que existen son: Destilación extractiva, destilación a dos presiones, destilación azeotrópica, tamices moleculares, etc. Entre estas se aborda con mayor profundidad a los procesos de destilación azeotrópica, que involucra procesos de equilibrio líquido-vapor y tamices moleculares, procesos que consisten en la deshidratación de etanol en donde el agua queda retenida en los tamices moleculares. Se presentan los diagramas de flujo de los procesos de separación con los respectivos balances de materia y energía empleando datos de bibliografía, teniendo como objetivo establecer la relación de consumo energético por unidad de volumen de etanol deshidratado. Finalmente, se presenta una comparación de estas dos tecnologías remarcando sus ventajas y debilidades, desde una visión operacional, energética y económica, proponiendo que la deshidratación por tamices moleculares, es potencialmente, el proceso con mayor perspectiva en la industria de la región.