Diseño de una central térmica que utiliza la biomasa residual de la localidad de Chiclayo

Abstract

En el presente trabajo de investigación se detalla el diseño de una central térmica que emplea la biomasa para la generación de energía eléctrica. La biomasa es obtenida a través de los residuos sólidos urbanos generados por los habitantes de la ciudad de Chiclayo. La bibliografía revisada indica que por habitante se tiene 0.45kg/día de residuos sólidos urbanos. Para el cálculo de la capacidad de la biomasa se realizó una proyección estadística de 20 años obteniendo de esta manera un promedio de 0.573 kg/hab/día de residuos sólidos urbanos, sin embargo, mediante los datos obtenidos en investigaciones previas se verifico que solo el 50% de los residuos sólidos corresponde a la biomasa. Mediante el modelo matemático de Landfill Gas Emission Model (LandGEM) se hallÛ una cantidad de biog·s de 61.79m3/h. Mediante el uso del ciclo termodinámico Brayton se pudo calcular los kW de trabajo tanto del compresor como de la turbina. El análisis del ciclo termodinámico y las distintas ecuaciones empleadas arrojaron una potencia de 844.77 kW para el compresor y 2361.04 para la turbina. Otro dato hallado fue la eficiencia del ciclo termodinámico, la cual fue de 38%. El trabajo neto que pasar· a ser energía eléctrica es de 1.52 MW. Con la información de potencias y capacidades se procedió a seleccionar cada elemento del sistema. Por ˙último, el análisis económico realizado indico que el proyecto 9 tiene un TIR de 27% y un periodo de recuperación de la inversión al 4to año