Presentacin de PowerPoint

UTILIZACION DEL BAGAZO COMO FUENTE DE ENERGIA EN LA INDUSTRIA AZUCARERA

BIOMASA

Hctor Debernardi D.BIOMASABioenergticos: Combustibles obtenidos de la biomasa provenientes de materia orgnica de las actividades, agrcola, pecuaria, silvcola, acuacultura, algacultura, residuos de la pesca, domesticas, comerciales, industriales, de microorganismos, y de enzimas, as como sus derivados, producidos, por procesos tecnolgicos sustentables que cumplan con las especificaciones y normas de calidad establecidas por la autoridad competente en los trminos de esta Ley; atendiendo a lo dispuesto en el artculo 1 fraccin I de este ordenamiento. Nueva Ley DOF 01-02-2008.

La biomasa: materia orgnica, incluyendo los residuos y deshechos orgnicos, susceptible de ser aprovechada energticamente.

CLASIFICACIN DE LA BIOMASAPor Grupos:

biomasa natural y biomasa residual :biocombustibles slidos, lquidos o gaseosos segn su estado.

Por sus principales fuentes:

Agrcola : (paja, etc.) y leosa (restos de podas, etc.)

Forestal: (ramas, tocones, etc.)

Industrial de origen agrcola (bagazos, huesos, cscaras, etc.) o de origen maderero (aserrines, astillas, virutas, cortezas, etc.)

Cultivos energticos: cultivos de especies destinados especficamente a la produccin de biomasa para uso energtico.

Otros tipos de biomasa como la materia orgnica de la basura domstica u otros subproductos de reciclado.

BIOMASA - Esquema de manejo y utilizacin

Caa de Azcar

Sorgo Dulce

Caf

Frutales

Cacao

Especies Forestales

Gramneas Tropicales

BIOMASA de Cultivos EnergticosBIOMASA Bagazo-Cogeneracin de Electricidad.

BIOMASA-Coproductos Energticos (Bagazo-Puntas) de Caa de Azcar.La biomasa aprovechable energticamente de la Caa de Azcar, es el bagazo y Punta de Caa o cogollos (RAC). El bagazo representa 30 % de tallos zafrables y es el residuo fibroso de este proceso; se obtiene con 50 % de humedad; esto significa que en Mxico se pueden obtener por zafra 19.5 tonha-1 de bagazo, equivalentes a 3.9 tonha-1 de combustible, es decir, 1kg de bagazo es igual a 37.5 MJ.BIOMASA - Poder Calorfico InferiorPoder Calorfico Inferior de combustin (PCI), cantidad total de calor desprendido en la combustin completa de una unidad de combustible, sin contar la parte correspondiente al calor latente de vaporizacin, generado en la combustin, ya que no se producen cambios de fase, y solo se genera vapor.

El valor del PCI es de inters industrial: hornos, calderas, turbinas, etc., debido a que los gases de escape producto de la combustin tienen normalmente temperaturas elevadas, y por lo tanto el agua en fase vapor no se condensa.

Al PCI se le conoce tambin como Poder Calrico Neto (PCN), que se puede obtener restndole al Poder Calorfico Superior (PCS) el calor latente de vaporizacin.BIOMASA - Clculo del (PCI)-bagazo de Caa de Azcar.Sarra, (1999). Propone las ecuaciones para determinar el calor de combustin superior e inferior del bagazo de caa de azcar:

PCS = 19255 31.39 S 192,55 W, (kJkg-1).PCI = 17790 31.39 S 203 W, (kJkg-1).Donde: S: Contenido de azcar (%) en bagazo. W: Humedad (%) en bagazo.

Hugot, (1967). Propone una frmula simplificada para calcular el Poder calorfico inferior (PCI), del bagazo que es utilizada en la actualidad para determinar equivalencia de bagazo a litros de combustleo en los Ingenios Azucareros de Mxico.

PCI = 17 799.3 20 305.98 W, (kJkg-1). PCI (bagazo) = 7,646.31 (kJkg-1)http://www.sugartech.co.za/extraction/bagasseCV/index.php

Donde: W: Humedad (%) en bagazo.

Upadhiaya, (1991). Propone las frmulas siguientes:

PCS = 19 268 [1-(W+A)/100], (kJkg-1). PCI = 17 802 [1-(W+A)/100], (kJkg-1). Donde: W: Humedad (%) en bagazo.A: cenizas (%).

BIOMASA - Valor Energtico del Bagazo de caa de Azcar.Valor calrico del bagazo al 50% humedad = 7.64 MJkg-1.

Valor calrico de la madera = 7.9 MJkg-1.

Las operaciones y procesos unitarios de la produccin de azcar que provocan emisiones de CO2 al ambiente son:

La COSECHA aporta CO2 a la atmsfera (uso de combustibles fsiles): Cosecha, Transportacin, uso y aplicacin de Fertilizantes, plaguicidas y herbicidas. Operaciones y Procesos en Fbrica:

Uso bagazo como fuente de energa donde las emisiones de CO2 se compensan con la fijacin de fijacin CO2 por el cultivo cuando se realiza cosecha en verde.

Procesos y operaciones de produccin de coproductos y derivados de caa de azcar que emiten CO2, combustin del bagazo, produccin de etanol.

El CO2 emitido durante la combustin del bagazo es de 0.9 kg de CO2 kg-1 de bagazo, al 50 % de humedad.

BIOMASA - Caa de Azcar

Debernardi, et al. (2010). Variedad Mex69-290, Ciclo Plantilla.BIOMASA - reas Caeras en Mxico

BIOMASA

BIOMASA

BIOMASA

BIOMASA

BIOMASA

BIOMASA - Caa de Azcar disponibilidad de Energa en Mxico

RegionesCaeras

Bagazo 50%h(Ton)

Paja-tlazole 50%h(Ton)

E-BP*Bagazo(Barriles)

E-BP*Tlazole(Barriles)

CENTRO1,010,961.5624,958.1439,787.3229,962.9HUASTECA1,828,629.21,130,425.3788,975.7415,951.1OCCIDENTE3,263,850.92,043,596.01,408,212.7751,972.6SURESTE1,984,116.01,226,544.4856,061.6451,325.8GOLFO4,584,064.42,833,785.11,977,828.61,042,734.8TOTAL12,671,622.007,859,308.905,470,865.902,891,947.20BIOMASA - Caa de Azcar - Disponibilidad y equivalencia en barriles de petrleo. BIOMASA Energa total - Consumo de energa como bagazo y perdidas de energa por quema de caa de azcar.RegionesCaeras

Bagazo 50%h(Ton)

Paja-tlazole 50%h(Ton)

E-BP*Bagazo(Barriles)

E-BP*Tlazole(Barriles)

CENTRO1,010,961.5624,958.1439,787.3229,962.9HUASTECA1,828,629.21,130,425.3788,975.7415,951.1OCCIDENTE3,263,850.92,043,596.01,408,212.7751,972.6SURESTE1,984,116.01,226,544.4856,061.6451,325.8GOLFO4,584,064.42,833,785.11,977,828.61,042,734.8TOTAL12,671,622.007,859,308.905,470,865.902,891,947.20Energa Total= 8,362,813 barriles de petrleo Energa til= (bagazo) 5,470,866 (65.45%) barriles de petrleo Prdida de Energa til= (Tlazole) 2,891,947 (34.6%) barriles de petrleo

BIOMASA Eficiencia Energtica- Barriles de Petrleo por Tonelada de azcar producida.RegionesCaeras

Caa molida(Ton)AzcarProducido (Ton)Bagazo 50%h(Ton)E-BP*(Barriles)Consumo de EnergaE-BP*(Barriles)Azcar (ton)CENTRO3,676,224481,428439,787.31.09HUASTECA6,649,510717,721788,975.70.91OCCIDENTE12,021,121,340,7061,408,212.70.95SURESTE7,214,967762,534856,061.60.89GOLFO16,669,3251,746,0971,977,828.6 0.88 TOTAL46,231,178

5,048,4705,470,865.900.92BIOMASA - ConclusionesEs necesario un esquema de aprovechamiento de Biomasa de origen vegetal en Mxico.

Definir Cultivos Energticos: Potencial y perspectivas para Mxico: Caa de azcar, Sorgo dulce, Caf, Frutales, Cacao, Especies forestales y Gramneas Tropicales.

Zonificacin agroecolgica de zonas productoras de biomasa y potenciales.

ndice de bonos de Carbono para zonas potenciales por cultivo.

BIOMASA - ConclusionesPromocin de la Ley de Quema Cero de residuos de Cosecha de Caa de Azcar. La caa de azcar constituye el tipo de biomasa con mayor importancia y potencial como combustible.

Produccin de Biomasa bajo el sistema de pago por Servicios Ambientales.

Programas de reingeniera en fabrica en ingenios azucareros e instalacin de plantas cogeneradoras de energa elctrica de al menos 4 Mwatts por ingenio en condiciones actuales. (REFORMA ENERGTICA).

Programas de ingeniera para la puesta en marcha de ingenios etanoleros e instalacin de plantas cogeneradoras de energa elctrica de al menos 4 Mwatts por ingenio. (REFORMA ENERGTICA).

BIOMASA-BibliografaBagasse Calorific Value., 2001. Southern African Sugar Technologists Laboratory Manual. www.sugartech.co.za/extraccion/bagassecv.php3.

Debernardi, D., H., Tiscareo L., M. 2010. BASES TECNICAS PARA EL FOMENTO A LA PRODUCCION DE BIOCOMBUSTIBLES. Simulacin del Sistema Productivo y su Exploracin Financiera. ETAPA 1. SAGARPA-SIAP-CP-MEGALE., 120 pg.

Hugo, ., 1972. Handbook of cane sugar engineering. Edition II, Elsevier Ed. 1079 pg.

Nueva Ley DOF 01-02-2008. Nueva Ley publicada en el Diario Oficial de la Federacin el 1 de febrero.

Rubio Gonzlez, A. M., 1994. Incremento de la eficiencia trmica de la caldera RETAL de 45 t/h mediante modificaciones de la aerodinmica del horno. Tesis Doctoral. UCLV.

Sarria Lpez, B. 1999. Aerodinmica de la zona de flujo inverso que se crea en una cmara de combustin que combina un estabilizador rotatorio y un turbulizador esttico tangencial. Tesis en Opcin al Grado Cientfico de Doctor en Ciencias Tcnicas. UCF.

Upadhiaya, U.C. (1991), Bagase as a fuel, International Sugar Journal, Vol.93, no. 1111, pp. 132-138.

Las imagenes de las zona caeras fueron tomadas de: http://www.caneros.org.mx/index.html Los datos para el clculo del bagazo y la biomasa en Mxico fueron tomados de la zafra 2011-2012 en:http://www.caneros.org.mx/index.html , http://www.camaraazucarera.org.mx/pagina_2011/informe_prod.asp y http://www.campomexicano.gob.mx/azcf/reportes/reportes.php?tipo=CIERRE

24BIOMASA- disponibilidad de EnergaRegin CentroIngenioMunicipioCaa molida(Ton)Azcar producida (Ton)Bagazo 50%h(Ton)Paja-tlazole50%h(Ton)EnergaBagazo 50%h(kcal) x 108

EnergaPaja-tlazole50%h(kcal) x 108E-BP*bagazo

E-BP*pajaCasasano La AbejaCuautla, Mor581,92380,592160,028.898,926.91956.9504.569,954.136,401.7Emiliano ZapataZacatepec de Hidalgo, Mor1,200,334159,292330,091.8204,056.81,973.91,040.7142,420.675,085.8AtencingoChietla, Pue1,724,336226,804474,192.4293,137.12,835.71,494.9207,285.8

107,864.3CalipamCoxcotln, Pue169,63114,73246,648.52528,837.27278.9

147.120,126.810,611.1Regin CentroTotal3,676,224

1,010,961.5

624,958.1

6,045.53187.2439,787.3

229,962.9

669, 750 barriles de petrleoTlazole o paja - BagazoBIOMASA- disponibilidad de EnergaRegin HuastecaIngenioMunicipioCaa molida(Ton)Azcar producida (Ton)Bagazo 50%h(Ton)

Paja-tlazole50%h(Ton)EnergaBagazo 50%h(kcal) x108

EnergaPaja-tlazole50%h(kcal) x108

E-BP*bagazoE-BP*pajaAlianza PopularTamasopo574,64264,435158,026.597,689.1945.0498.268,181.735,946.2Plan de AyalaCd. Valles, SLP572,45360,856157,424.697,317.0941.4496.3

67,922.035,803.1

Plan de San LuisCd. Valles560,84164,477154,231.395,342.9902.3486.266,544.235,082.9

San MiguelEl Naranjo1,070,436120,597294,369.9181,974.11,760.3928.1127,008.166,960.2Aarn SenzXicotncatl1,054,618105,087290,019.9179,285.11,734.3914.3125,131.365,970.7El ManteCd. Mante, Tamps.827,65781,873227,605.7140,701.71,361.1717.698,202.251,773.3El HigoEl Higo, Ver880,25198,307242,069.0149,642.71,447.6

763.1104,442.555,063.3

ZapoapitaPnuco1,108,663122,089304,882.3188,472.71,823.2

961.2131,543.769,351.4

Regin HuastecaTotal6,649,5611,828,629.21,130,425.310,935.2

5,765.2788,975.7415,951.11,204,926 barriles de petrleoTlazole o paja - Bagazo26BIOMASA- disponibilidad de EnergaRegin Occidente (C-1)IngenioMunicipioCaa molida(Ton)Azcar producida (Ton)Bagazo 50%h(Ton)

Paja-tlazole50%h(Ton)EnergaBagazo 50%h(kcal) x108

EnergaPaja-tlazole50%h(kcal) x108

E-BP*bagazoE-BP*pajaQueseraCuauhtmoc1,303,185140,442358,375.9221,541.52143.1

1129.9154,623.981,519.6BellavistaAcatln de Jurez450,06449,660123,767.676,510.9740.1

390.253,400.528,153.4Jos Ma. MorelosCasimiro Castillo592,64364,454162,976.8100,749.3974.6

513.8

70,317.637,072.3Melchor OcampoAutln de Navarro901,568104,509247,931.2153,266.61482.6781.7

106,971.856,396.8San Francisco AmecaAmeca1,017,814117,597279,898.9173,028.41673.8882.4

120,764.463,668.4TalaTala1,678,639181,503419,659.8285,368.62,509.6

1455.4

181,065.3105,005.8TamazulaTamazula1,263,822154,495347,551.1214,849.72,078.4

1095.7

149,953.579,057.2Lzaro CrdenasTaretan281,34334,38777,369.347,828.31462.7

243.9

33,381.617,599.2PedernalesTacmbaro396,13045,365108,935.867,342.1651,4

343.4

47,001.124,779.6BIOMASA- disponibilidad de EnergaRegin Occidente (C-2)IngenioMunicipioCaa molida(Ton)Azcar producida (Ton)Bagazo 50%h(Ton)

Paja-tlazole50%h(Ton)EnergaBagazo 50%h(kcal)EnergaPaja-tlazole50%h(kcal)E-BP*bagazoE-BP*pajaSanta ClaraTocumbo554,45664,250152,475.494,257.5911.8

480.765,786.634,683.5El MolinoTepic681,22786,711187,337.4115,808.61120.3590.680,828.142,613.6PugaTepic1,287,075153,949353,945.6218,802.82116.6

1115.9

152,712.580,511.8El DoradoCuliacn617,70458,776169,868.6105,009.71015.8

535.5

73,291.138,639.9La PrimaveraNavolato442,01538,165121,554.175,142.6726.9

383.2

52,445.427,649.9Los MochisAhome553,46746,443152,203.494,089.4910.2

479.9

65,669.334,621.6Regin OccidenteTotal12,021,1523,263,850.92,043,596.019768.810,442.3

1,408,212.7751,972.62,160,185 barriles de petrleoTlazole o paja - Bagazo28IngenioMunicipioCaa molida(Ton)Azcar producida (Ton)Bagazo 50%h(Ton)

Paja-tlazole50%h(Ton)EnergaBagazo 50%h(kcal)EnergaPaja-tlazole50%h(kcal)E-BP*bagazoE-BP*pajaLa JoyaChampotn426,78045,891117,364.572,552.6701.8

370.050,637.826,696.8HuixtlaHuixtla1,192,548121,926327,950.7202,733.21961.1

1033.9141,496.874,598.8PujilticVenustiano Carranza1,687,172214,254463,972.3286,819.22774.6

1462.8200,184.3105,539.5San RafaelOthn P. Blanco1,587,276148,238436,500.9269,836.92610.3

1376.2188,331.699,290.6AzsuremexTenosique169,91516,46246,726.628,885.5279.4

147.320,160.510,628.9Benito JurezCrdenas974,941102,915268,108.8165,739.91603.9845.3

115,677.560,986.6Santa RosalaCrdenas631,17460,839173,572.9107,299.61038.0547.2

74,889.339,482.5CuatotolapamHueyapan de Ocampo545,16152,007149,919.27592,677.4896.5472.764,683.834,102.1Regin SuresteTotal7,214,9671,984,116.01,226,544.411,865.06255.4

856,061.6451,325.8BIOMASA- disponibilidad de EnergaRegin Sureste1,307,387 barriles de petrleoTlazole o paja - Bagazo

29BIOMASA- disponibilidad de EnergaRegin Golfo (C-1)

IngenioMunicipioCaa molida(Ton)Azcar producida (Ton)Bagazo 50%h(Ton)

Paja-tlazole50%h(Ton)EnergaBagazo 50%h(kcal) x108

EnergaPaja-tlazole50%h(kcal) x108

E-BP*bagazoE-BP*pajaAdolfo Lpez MateosTuxtepec1,528,172155,151420,247.3259,789.22,513.11,324.9181,318.895,593.4El RefugioSan Jos Cosalapa273,55628,69175,227.946,504.52449.9237.232,457.617,112.0La MargaritaAcatln de Prez Figueroa632,88268,865174,042.6107,589.91,040.8548.775,092.039,589.4Central MotzorongoTezonapa1,038,469111,408285,579.0176,539.71,707.8900.4123,215.264,960.5Central ProgresoPaso del Macho384,37247,944105,702.365,343.2632.1333.345,606.024,044.0ConstanciaTezonapa776,55777,030213,553.2132,014.71,277.0673.392,139.148,576.8El CarmenIxtaczoquitln570,75251,876156,956.897,027.8938.6494.867,720.235,702.9El ModeloLa Antigua869,52297,477239,118.6147,818.71,429.9753.9103,169.554,392.2El PotreroAtoyac1,276,717351,097.2217,041.92,099.61,106.9151,483.579,863.930IngenioMunicipioCaa molida(Ton)Azcar producida (Ton)Bagazo 50%h(Ton)

Paja-tlazole50%h(Ton)EnergaBagazo 50%h(kcal) x108

EnergaPaja-tlazole50%h(kcal)x108

E-BP*bagazoE-BP*pajaIndependenciaMartnez de la Torre--0.00.00.00.00.00.0La ConcepcinJilotepec--0.00.00.00.00.00.0La Gloriarsulo Galvn1,379,644159,780379,402.1234,539.52,268.81,196.2163,695.986,302.4La ProvidenciaCuichapa644,19672,308177,153.9109,513.31,059.4558.576,434.440,297.1MahuixtlnCoatepec401,67143,841110,459.568,284.1660.5348.247,658.625,126.2San CristbalCarlos A. Carrillo2,046,125196,032562,684.4347,841.33,364.91,774.0242,774.4127,993.5Nuevo San FranciscoLerdo de Tejada346,31328,73895,236.158,873.2569.5300.341,090.321,663.3San GabrielCosamaloapan--0.00.00.00.00.00.0San Jos de AbajoCuitlhuac440,20346,263121,055.874,834.5723.9381.752,230.427,536.5BIOMASA- disponibilidad de EnergaRegin Golfo (C-2)

31IngenioMunicipioCaa molida(Ton)Azcar producida (Ton)Bagazo 50%h(Ton)

Paja-tlazole50%h(Ton)EnergaBagazo 50%h(kcal)x108

EnergaPaja-tlazole50%h(kcal)x108

E-BP*bagazoE-BP*pajaSan MiguelitoCrdoba415,73142,673114,326.070,674.3683.7360.449,326.826,005.7San NicolsCuichapa770,68476,083211,938.1131,016.31,267.4668.291,442.348,209.5San PedroLerdo de Tejada925,39390,870254,483.1157,316.81,521.8802.3109,798.657,887.1Tres VallesTres Valles1,948,366200,060535,800.7331,222.23,204.11,689.2231,175.2121,878.3Regin Golfo16,669,3254,584,064.42,833,785.127,412.714,452.31,977,828.61,042,734.8BIOMASA- disponibilidad de EnergaRegin Golfo (C-3)

3,020,563.4 barriles de petrleoTlazole o paja - Bagazo32