Uso de la biomasa de residuos orgánicos para el diseño de una estación eléctrica

• Autores: Alejandro David Martínez Amariz, Gianina Garrido Silva
• Localización: Revista UIS Ingenierías, ISSN-e 2145-8456, ISSN 1657-4583, Vol. 18, Nº. 1 (Enero - marzo), 2019, págs. 167-176
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Use of organic waste biomass for the design of an electric station
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• Resumen
  • español

    Colombia cuenta con un alto potencial de biomasa, en zonas rurales su uso se centra en el empleo de leña para el calentamiento de agua y la cocción de alimentos, por tanto, es indispensable apropiar soluciones mediante los nuevos avances y estudios tecnológicos en la generación de energía a partir de este recurso que contribuya a cambios sociales, culturales y económicos que conlleven a la mejora de la calidad de vida en estas zonas aisladas. En los procesos de tecnificación agrícola el sector transporte juega un papel importante, ya que en la siembra y cosecha su uso optimiza tiempos en la recolección de frutos mediante el transporte a sus respectivos centros de acopio, así como permite minimizar tiempos en labores de poda, riego y preparación del suelo; además, genera buenas prácticas agrícolas y aporta a consolidar un campo más productivo y sustentable; sin embargo, los vehículos empleados son accionados por motores a combustión interna y además, debido a sus características técnicas de fábrica no se adecuan a las exigencias de la geografía colombiana, por ello es importante desarrollar tecnologías que conlleven a un uso racional de la energía aprovechando el gran potencial de biomasa con el que cuenta muchas regiones del país. En este sentido, se propone como una parte inicial de un macroproyecto que se está desarrollando en el SENA el cual busca la incorporación de vehículos eléctricos utilitarios para ser usados en la siembra y recolección de cacao, desarrollar una estación de carga eléctrica. En el presente trabajo se realiza una caracterización físico-química de dos tipos de sustratos orgánicos (estiércol de cerdos y gallinas) con el objetivo de conocer el potencial energético de metano para el diseño de una estación eléctrica que sirva como alimentador de baterías recargables. Como resultado relevante  se destaca la muestra obtenida de la relación 1:3 de estiércol de cerdo ya que se alcanza una mejor producción de metano en un tiempo de retención de 30 días aproximadamente, logrando realizar una carga diaria de las baterías en un tiempo estimado de 6 horas lo cual contribuye a una gestión de ciclos de carga lenta de acuerdo a su algoritmo de control y a una ecualización completa de las 1.980 celdas que conforman los 6 módulos de las baterías.

  • English

    Colombia has a high potential for biomass, in rural areas its use is focused on the use of firewood for water heating and food cooking, therefore, it is essential to appropriate solutions through new advances and technological studies in the generation of energy from this resource that contributes to social, cultural and economic changes that lead to the improvement of the quality of life in these isolated areas. In the processes of agricultural modernization the transport sector plays an important role, since in planting and harvesting its use it optimizes times in the harvesting of fruits by means of the transport to their respective collection centers, as well as it allows to minimize times in pruning work, irrigation and soil preparation; In addition, it generates good agricultural practices and contributes to consolidate a more productive and sustainable field; However, the vehicles used are powered by internal combustion engines and, due to their technical characteristics, they do not adapt to the requirements of Colombian geography, therefore, it is important to develop technologies that lead to a rational use of energy, taking advantage of the great biomass potential that many regions of the country have. In this way, it is proposed as an initial part of a macroproject that is being developed in the SENA which seeks the incorporation of electric utility vehicles to be used in the planting and harvesting of cocoa, develop an electric charging station. In this paper, a physical-chemical characterization of two types of organic substrates (manure of pigs and chickens) is carried out in order to know the methane energy potential for the design of an electric station that serves as a feeder for rechargeable batteries. As a relevant result, the sample obtained from the 1: 3 ratio of pig manure is highlighted since a better methane production is achieved in a retention time of approximately 30 days, achieving a daily charge of the batteries in an estimated time of 6 hours which contributes to a management of slow charge cycles according to its control algorithm and to a complete equalization of the 1.980 cells that make up the 6 modules of the batteries.