Un grupo de investigadores de diversos países, liderado por el CIEMAT y perteneciente a la Agencia Internacional de la Energía (AIE), está trabajando, bajo el marco de un Acuerdo de Colaboración, en el campo de la utilización de la Tecnología del Lecho Fluidizado en su aplicación al campo de la producción de energía.
La tecnología del lecho fluidizado permite procesar combustibles desde el carbón hasta los biocombustibles para transformarlos en calor o gas y de aquí producir energía o productos gaseosos susceptibles de conversión en productos químicos orgánicos. Esta tecnología ha mejorado con el paso del tiempo y su aplicación se ha extendid. Al amparo de la AIE, investigadores, empresas y organizaciones gubernamentales se reúnen semestralmente para intercambiar información, lo que sirve como un canal de flujo de información e ideas para nuevos desarrollos y aplicaciones.
En los 70 y años posteriores, la tecnología se desarrolló para su aplicación a los procesos de combustión utilizando carbones de media y baja calidad y alto contenido en cenizas, logrando un impacto ambiental más bajo al reducir las emisiones procedentes del la producción de energía. Con el paso del tiempo, esta tecnología ha demostrado gran versatilidad para utilizar otros combustibles tales como diferentes tipos de biomasa y residuos con gran éxito.
Como consecuencia de la diversificación de combustibles han aparecido nuevos campos de investigación tales como identificación de formación de contaminantes, propiedades de las cenizas producidas, comportamiento de absorbentes, interacción de combustibles, etc. Quizás, uno de los apartados que mayor atención está recibiendo en estos últimos tiempos sea la co – combustión de carbones y otros combustibles, principalmente biomasa y lodos de depuradoras, aprovechando la gran adaptabilidad de la tecnología del lecho fluidizado a quemar en solitario o simultanear varios combustibles a la vez.
Esta facilidad es muy interesante para aquellos combustibles que pueden ser estacionales, caso de la biomasa, o de irregular producción como los residuos. En este sentido, la investigación busca establecer una relación entre la composición de los combustibles, la modificación de la distribución de temperaturas en la cámara de combustión, las propiedades de las cenizas generadas, especialmente en la formación de depósitos de cenizas sobre las superficies de intercambio de calor y la correspondiente contribución a la corrosión de los materiales y a la disminución de la transferencia de calor en los generadores de vapor y cambiadores del sistema de recuperación de energía.
Otra ventaja que presenta la co – combustión es su potencial contribución a la disminución de las emisiones de CO2 si unos de los combustible es neutro en el proceso generación / captura, caso de la biomasa. Hasta aquí se ha hablado de la aplicación de la tecnología del lecho fluidizado al proceso de combustión pero no debe olvidarse que esta tecnología puede ser aplicada al proceso de la gasificación, especialmente cuando se trata de valorizar biomasa y residuos.
La posibilidad de trabajar en instalaciones de pequeño tamaño, hasta alguna decena de MW térmicos, con unas elevadas eficacias de conversión térmica, hacen que la tecnología del lecho fluidizado muy apta para ser utilizada para valorizar biomasa y residuos cuya producción es limitada, estacional en algunos casos y con propiedades (baja densidad) que no justifica desde el punto de vista económico la imputación de gastos de transporte para el acopio de combustible.
El gas producido durante el proceso de conversión térmica (gasificación) se puede aprovechar para la generación eléctrica en motores de combustión interna con elevado rendimiento final (25 – 30 %), a pesar de tener tamaños de 1000, 3000 kW de potencia eléctrica.
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