Reduzca los costos de electricidad con la gasificación de la madera

Una empresa sudafricana, CLC Solar Wind Energy, ha desarrollado recientemente un gasificador rentable que permite a los agricultores generar electricidad a partir de madera o huesos de frutas de hueso. Chris Coetzee, gerente de proyectos de la empresa, le contó a Glenneis Kriel más sobre la tecnología.

La energía alternativa siempre ha sido una pasión para Chris Coetzee, gerente de proyectos de CLC Solar Wind Energy. Hace doce años, mientras trabajaba como superintendente eléctrico en BMW Sudáfrica, comenzó a experimentar con diferentes formas de energía renovable como pasatiempo. Si bien inicialmente estaba fascinado con la energía eólica y solar al comienzo de este viaje, la energía hidroeléctrica se convirtió más tarde en su favorita.

"Prefiero la energía hidroeléctrica a la solar y eólica, porque puede suministrarle energía las 24 horas del día si tiene cierta elevación y un pequeño suministro de agua. El agua puede incluso reciclarse a través del sistema, bombeándola a un depósito cuando las tarifas de electricidad son bajas y luego utilizan la energía generada a partir del agua durante la hora punta de la tarifa", dice.

una nueva idea Las condiciones climáticas secas en el Cabo Occidental este año llevaron a Coetzee a buscar alternativas a la energía hidroeléctrica para ayudar a los agricultores. Se había dado cuenta de que la mayoría de los agricultores tenían acceso a madera o pepitas de frutas, lo que provocó la idea de construir un gasificador en el que esta biomasa pudiera usarse como combustible para generar electricidad.

"La mayoría de los agricultores con los que he trabajado hasta ahora están continuamente talando árboles extraños o reemplazando nuevos huertos. Aquellos que secan o pueden fructificar también terminan con muchos huesos de fruta que no necesitan. El gasificador les permite a estos agricultores agregar valor a estos subproductos convirtiéndolos en combustible", dice Coetzee.

Una tecnología probada La biomasa, como astillas de madera o huesos de frutas, se quema dentro del quemador del gasificador. El gas generado se utiliza como combustible en un motor de combustión interna, que luego se utiliza de la misma forma que un generador para generar energía.

Esto no es nueva tecnología. De hecho, como señala Coetzee, se utilizó para impulsar muchos miles de vehículos de carretera, trenes y barcos durante la Segunda Guerra Mundial.

"La gasificación se utilizó en ese entonces debido a la escasez de diésel y gasolina, y porque las condiciones de frío provocaban que estas fuentes de combustible se congelaran en momentos críticos", dice.

El gasificador que ha construido Coetzee utiliza un motor Toyota 4Y de dos litros, el mismo que se utiliza en los omnipresentes minitaxis de Sudáfrica. En lugar de combustible o diésel, el motor funciona con gas generado a partir de astillas de madera de unos 2 cm x 2 cm, o huesos o pepitas de frutas. Las astillas de madera un poco más grandes o más pequeñas funcionan igual de bien.

Cómo funciona La biomasa se coloca en el quemador junto con un encendedor, proceso que dura unos diez minutos. Una vez en marcha, continuará mientras tenga combustible. El gasificador se puede alimentar con madera cada hora, o se puede colocar encima una tolva llena. Este último requiere alimentarse solo una o dos veces al día, según el tamaño de la tolva.

"Funciona como el tanque de gasolina de un automóvil: cuanto más grande sea el tanque, más tiempo funcionará antes de repostar", explica Coetzee.

La madera dura y blanda se queman igualmente bien, enfatiza, y hay poca diferencia en la producción de energía. "Es el gas que se escapa de la madera la principal fuente de combustible". Dado que la biomasa se quema en un sistema cerrado, el gasificador produce energía con una huella de carbono baja.

"He probado [el prototipo] en varias fuentes de combustible, desde madera hasta huesos de frutas, y lo he dejado funcionar durante tres semanas sin parar con resultados satisfactorios", dice.

El gasificador necesita aire y, preferiblemente, no debe estar encerrado en un edificio sin ventilación.

"El gasificador es como una pequeña chimenea y, como cualquier motor de combustión, necesita un buen acceso al aire. Por lo tanto, puede dejarse afuera", dice Coetzee. CLC Solar Wind Energy tiene tres modelos de gasificador, cada uno de los cuales cuesta menos de un tercio de los modelos importados. , según Coetzee.

El modelo más pequeño, con una capacidad de 30kW, cuesta R186 000 (precios sin IVA) cuando está 'conectado a la red'. Los sistemas conectados a la red, como explica Coetzee, están conectados a la red eléctrica de Eskom y en el futuro permitirán a los agricultores generar créditos si distribuyen la electricidad no utilizada de vuelta a la red de Eskom.

Coetzee estima que los agricultores podrían ahorrar en promedio alrededor de R21 600/mes en su factura de electricidad con el modelo de 30kW, con la condición de que se use continuamente durante los siete días de la semana, en lugar de usar la electricidad de la red estimada en R1/kW.

"Esto implica que la inversión de capital en esta tecnología puede amortizarse en uno o dos años, según el uso y el costo de la electricidad de Eskom durante el tiempo de uso", dice Coetzee.

Los otros dos modelos de su línea tienen una capacidad de 50kW y 150kW y se venden por R237 000 y R440 000 respectivamente. El modelo de 150kW tiene "capacidad más que suficiente para generar todos los requisitos de electricidad de una granja grande con instalaciones de empaque y procesamiento", dice Cotzee.

Negociaciones estancadas Lo más probable es que los gasificadores CLC Solar Wind Energy estén a la venta solo a partir del próximo año, ya que las negociaciones sobre la conexión a la red "parecen estar estancadas". El inconveniente del sistema conectado a la red es que no se puede utilizar durante cortes de carga u otros cortes de electricidad. Sin embargo, Coetzee también ofrece modelos duales, que pueden alimentar la red nacional o funcionar fuera de la red como un generador independiente.

Estos cuestan un 35% más que los modelos solo conectados a la red. Vienen con controladores de carga para garantizar un flujo constante de energía, sin picos de energía, en la red. Coetzee no tiene la intención de patentar su gasificador, ya que sería relativamente fácil construir una máquina similar con modificaciones menores, según él.

El gasificador CLC Solar Wind viene con una garantía de un año y sus componentes principales, el generador y el motor, han sido aprobados por SABS.

Para obtener más información, llame a Chris Coetzee al 082 829 9210 o envíele un correo electrónico a [email protected].

Este artículo se publicó originalmente en la edición del 30 de octubre de 2015 de Farmer's Weekly.