Gas de madera como gasolina verde

En respuesta al artículo publicado el 16 de octubre de 2022 en la Sección Energía y Petróleo, aporrea.org "Venezuela un país sin energías alternativa" se presenta esta propuesta que tiene como objetivo dar a conocer y promover algunos modelos diseñados y construidos en el país. Son modelos que permiten prepararnos para superar la crisis de energía por la declinación de los yacimientos de petróleo y el consumo excesivo de combustibles de origen fósil a nivel mundial.

El gasógeno que se presenta forma parte de un conjunto de soluciones que incluye molinos de viento de eje vertical tipo Savonius y del tipo Eductor Venturi con eje horizontal; un destilador térmico de agua de mar que produce hasta un metro cúbico de agua potable por día y ruedas y turbinas hidráulicas para aprovechar nuestros ríos y quebradas para generar hidroelectricidad.

Pretende promover y potenciar la incursión y participación artesanal e industrial en el área tecnológica de las energías alternativa.

Es una propuesta de viabilidad técnica y económica factible para ser utilizada inicialmente en regiones apartadas donde la escasez y dificultad de transporte de combustibles incrementa la probabilidad de parálisis de actividades económicas.

El gasógeno propuesto utiliza madera como biocombustible para generar gas para motores de combustión interna de dos y de cuatro tiempos.

La producción y utilización de biocombustibles es un objetivo que se puede lograr en el tiempo una vez que los constructores, operadores y mantenedores obtengan el dominio del conocimiento y la tecnología sobre gasógenos y la generación de gas de madera.

La madera a utilizar se obtendría al reciclar los restos de podas agrícolas, poda de árboles urbanos, desechos de aserraderos, embalajes y paletas, y de la recuperación de árboles de los embalses los cuales son arrastrados por ríos y cauces de agua durante la temporada de lluvias. Al descomponerse los árboles en los embalses contribuyen a la putrefacción de las aguas y potencian el crecimiento exponencial de algas invasoras que consumen el oxígeno disuelto exterminando la fauna acuática y esterilizando los cuerpos acuáticos. Reciclar los restos vegetales es una manera de evitar la tala de bosques y selvas.

La utilización de tecnología de producción de gas de madera involucra el desarrollo de nuevas fuentes de trabajo en la fabricación de equipos para la recolección, almacenamiento, secado y preparación de la madera a utilizar para generar gas. Así mismo, crea nuevas opciones en la capacitación de técnicos calificados para la operación y mantenimiento de los gasógenos.

Esta solución alternativa puede sustituir en una primera etapa hasta treinta por ciento (30%) del consumo de gasolina en equipos estacionarios.

Tres aspectos clave para el diseño y construcción de gasógenos:

1. Tipo de gasógeno.

Son tres los tipos de gasógenos que se utilizan en la actualidad. Gasógeno de tiro superior, gasógeno de tiro transversal y gasógeno de tiro invertido. Tienen dos tipos de uso:

gasógeno estacionario y gasógeno móvil (utilizados en tractores agrícolas, camiones y autobuses).

2. Madera seca a utilizar como combustible para generar gas. La generación de gas de madera se basa en la calidad y preparación de la madera para garantizar el mayor poder energético del gas. Los gasógenos utilizan trozos de madera dura seca sin corteza. También pueden utilizar briquetas y pellas de origen comercial elaboradas con aserrín de madera recuperada y aserrín mejorado con aditivos comburentes.

Todos los desechos de origen vegetal tales como grama, hojarasca, ramas y raíces pueden convertirse en combustible si se peletizan (se muelen, se desmenuzan y se compactan) y se les agregan comburentes en pequeñas proporciones (finos de coque de petróleo, finos de carbón vegetal).

3. Tipos de motor de combustión interna que pueden utilizar gas de madera. Motor de dos tiempos, motor de cuatro tiempos.

Como equipos y sistemas estacionarios que puede accionar un gasógeno se pueden considerar los siguientes.

a. Generador de electricidad.

b. Destilador térmico para desalar agua de mar y agua subterránea salobre para producir agua potable.

c. Motobombas para sistemas de riego.

d. Motobombas de desplazamiento positivo para pozos profundos de agua dulce o salobre. e. Máquinas para elaborar alimentos: extractor de aceite de semillas, desgranadora, molino de martillos, peletizadora de alimentos para animales, trilladora de granos; rallo, prensa y quemador para budares y calderos usados en ingenios procesadores de raíces de yuca. f. Equipos de taller agropecuario: compresor de aire, esmeril de banco, motosoldador, prensa hidráulica, sierra de banco para madera, taladro de banco, torno, tronzadora de metal. g. Horno a gas con quemador atmosférico para cocinar y deshidratar alimentos, secar frutos, granos y madera.

Los equipos listados son estáticos con flujo volumétrico de gas constante o equipos rotatorios que operan a velocidad constante de uso común en el sector agropecuario pequeño y mediano.

En la Figura 1 se muestra un sistema de generación de gas de madera para equipos estacionarios con sus componentes principales y su descripción.

En la figura 2 se muestra la isometría y fotos de un gasógeno de 15kw. y de los componentes construidos por el autor en un taller industrial en Puerto Ordaz, estado Bolívar.

El problema de las energías alternativa no es la falta de motivación en investigación y desarrollo de modelos y soluciones. Es la falta crónica de recursos económicos y materiales de aquellos que se dedican a experimentar a motu proprio en esta fascinante área del conocimiento.

GASOGENO

Figura 1. Sistema de generación de gas de madera con un gasógeno de tiro inferior tipo Imbert. Adaptado de: Generator Gas. The Swedish Experience from 1939-1945. Solar Energy Research Institute, Edition. Biomass Energy Foundation 1810 Smith Rd. Golden CO 80401, February 1998. ISBN 1-890607-01-0.

1. Gasógeno de tiro inferior tipo Imbert.

2. Filtro ciclón para la remoción de partículas de tamaño mayor a cinco micrones (P>5μm) contenidas en el gas.

3. Intercambiador de calor para enfriar el gas desde aproximadamente trescientos cincuenta grados Celsius (350°C) a la salida del filtro ciclón, hasta unos cuarenta y cinco grados Celsius (45°C).

4. Filtro de impacto para la remoción de partículas menores de cinco micrones (P<5μm) contenidas en el gas.

5. Ventilador centrifugo hermético accionado por batería para el encendido del gasógeno. Para hornos y calderas se puede sustituir el ventilador por un soplador para suministrar el gas al hogar.

6. Chimenea a la salida del ventilador para quemar el gas extraído durante el encendido y regulación del proceso.

7. Filtro de aire del carburador del motor.

8. Tuberías con dimensiones adecuadas a las variables de operación velocidad y flujo volumétrico del gas.

Figura 2. Imagen isométrica del gasógeno en construcción

Foto 1. Cono del reactor

Foto 2. En el lado izquierdo recipiente de combustible con la brida de admisión del combustible. En el lado derecho cubierta exterior del gasógeno con la conexión de salida al filtro ciclón.

Foto 3. Cubierta exterior del gasógeno. En la parte superior brida de admisión del combustible y en la cubierta exterior tubería y brida de conexión al filtro ciclón.

Foto 4. Vista del cono del reactor.

Foto 5. Intercambiador de calor.

Foto 6. Modelo de destilador térmico de agua de mar y agua salobre con su condensador. Este modelo puede producir un metro cúbico por día (1 m3/día) de agua potable.

ROTOR SAVONIUS.mp4

Video 1. Rotor Savonius en el banco de equilibrado (balance) estático. Diseñado para generar 600w con una velocidad promedio del viento de 5m/s. Está rotando libremente con viento de velocidad 1,2 m/s.



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