Environmental and economic assessment of the co-firing of the coalbagasse mixture in the Colombian sugarcane mills

• Rueda Ordoñez, Diego Andres ^[1] ; Regis L. V. Leal, Manoel ^[2] ; Bonomi, Antonio ^[2] ; Barbosa-Cortez, Luís Augusto ^[3] ; Cavalett, Otávio ^[2] ; Rincón, José ^[4]
  1. [1] Universidade Estadual de Campinas

     Universidade Estadual de Campinas

     Brasil

     
  2. [2] Brazilian Center for Research in Energy and Materials
  3. [3] Interdisciplinary Center of Energy Planning
  4. [4] Centro de desarrollo Industrial Tecsol

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• Localización: Revista UIS Ingenierías, ISSN-e 2145-8456, ISSN 1657-4583, Vol. 18, Nº. 2 (Abril - junio), 2019, págs. 77-88
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Evaluación económica y ambiental de la quema conjunta de carbón y bagazo en la industria colombiana de la caña de azúcar
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• Resumen
  • español

    La generación de energía es clave para el desarrollo de cualquier país y las amenazas para el suministro de energía han llevado al gobierno colombiano a establecer políticas nacionales que estimulen los proyectos de generación de energía. En respuesta, este manuscrito informa sobre el impacto económico y la emisión de GEI que se ha simulado en este estudio para evaluar la quema conjunta de carbón y bagazo en los sistemas de cogeneración de la industria del etanol en el Valle del Río Cauca en Colombia como una oportunidad para aumentar los beneficios económicos debido al aumento en la venta de electricidad a la red nacional en las fuertes temporadas secas. Este estudio se realizó utilizando el software de modelado Biorrefineria Virtual de Caña de Azúcar (BVC) utilizado para la simulación de parámetros agrícolas e industriales en alternativas integradas para la industria de la caña de azúcar. La BVC que se ajustó a las condiciones colombianas para permitir simular la producción actual de electricidad en los ingenios de caña de azúcar de la región estudiada. La evaluación económica del proceso de quema conjunta en el sistema de cogeneración demuestra que este proceso industrial representa una oportunidad para aumentar los beneficios económicos de alrededor del 26%. Sin embargo, la combustión del carbón en la caldera genera aproximadamente el 54% de las emisiones totales de GEI para el consumo de carbón, mientras que la quema de bagazo corresponde a solo el 5%.

  • English

    The energy generation is key to any country‘s development and the threats to energy supply have led the Colombian government to establish national policies that stimulate energy generation projects. In response, this manuscript reports the economic impact and the GHG emission that has been simulated in this study to evaluate the co-firing of the coal-bagasse mixture in the cogeneration systems of the ethanol industry in the Cauca River Valley in Colombia as an opportunity to increase the economic benefits due to the increase of electricity sell to the national grid in the strong dry seasons. This study was performed using the Virtual Sugarcane Biorefinery (VSB) modeling software used for the simulation of agricultural and industrial parameters in integrated alternatives for the sugarcane industry, which was adjusted to the Colombian conditions to allow simulating the current electricity production in the sugarcane mills in the assessed region. The economic assessment of the co-firing process in the cogeneration system demonstrates that this industrial process represents an opportunity to increase the economic benefits of about 26%. However, the coal combustion in the boiler generates about 54% of the total GHG emissions for the consumption of coal, whereas the burning of bagasse corresponds to only 5%.