Automatizacion Del Sistema De Alimentacion De Biogas En Un Motor De Combustion Interna

REGULACION AUTOMATICA DEL SISTEMA DE ALIMENTACION DE BIOGAS DE UN MOTOR DE COMBUSTION INTERNA
Alex Contreras Paredes; Juan Guillermo Lira Cacho Instituto de Motores de Combustión Interna- Facultad de Ingeniería Mecánica Universidad Nacional de Ingeniería RESUMEN En este artículo se presentan aspectos relacionados con la regulación automática del flujo másico de biogás en un motor estacionario decombustión interna de encendido por chispa (E.CH.) en función de la carga. Esta regulación se lleva a cabo con un reductor de presión para GLP modificado mediante la modelación matemática del sistema de alimentación de combustible. Se muestra la fundamentación teórica de este modelo a partir de ecuaciones fundamentales de la física, mecánica de fluidos y los gases ideales, aplicadas,principalmente, al regulador de presiones y al mezclador aire biogás. Se incluyen las curvas características de carga de un motor E.CH. de un grupo electrógeno de 50 kW de potencia a 1.800 RPM alimentado con biogas con una presión de suministro de 0,3 a 1 mbar (mín.). INTRODUCCION Ahora que la humanidad siente los efectos del cambio climático, ya no basta con dejar de contaminar o hacerlo a menor ritmo.Nuestro deber urgente, es contribuir a la descontaminación del medio ambiente, mediante el desarrollo y aplicación de procesos ecológicos que ayuden a la naturaleza en su capacidad de renovación, función que por sí sola, ya no puede realizar, por el gran desbalance en las emisiones contaminantes antropogénicas. Después del dióxido de carbono (C02), el metano ocupa el segundo lugar en cuanto a gases deefecto invernadero causados por las actividades humanas. El metano es 23 veces más eficaz para atrapar el calor dentro de la atmósfera que el CO2. En los últimos dos siglos, las concentraciones de metano en la atmósfera han aumentado en más del doble. Las concentraciones atmosféricas se determinan por el equilibrio entre el índice de ingreso y el índice de eliminación. Los índices de ingreso hanaumentado debido a las actividades humanas, mientras que los índices de eliminación se determinan mediante la eficacia de los “sumideros”, es decir, los sistemas que absorben o neutralizan un gas de efecto invernadero. Los principales sumideros de metano son la oxidación por reacción química con hidroxilo troposférico (OH), con la oxidación estratosférica y absorción microbiana mediante los árbolesy suelos. La fuerza y eficacia de estos sumideros determinan la vida atmosférica del metano. Por este nefasto desequilibrio en la atmosfera, urge entonces el desarrollo e implementación de procesos de captación de metano, que resultan además, de mucho beneficio ambiental, energético y económico. En primer lugar, debido a que el metano es un gas de efecto invernadero potente y tiene una vidaatmosférica corta, su captación puede producir importantes resultados a corto plazo. Por lo tanto, su recolección y utilización provee una valiosa fuente de energía de combustión limpia que mejora la calidad de vida en las comunidades locales y puede generar beneficios económicos. Producir energía a partir del metano recuperado también puede evitar el uso de recursos de mayor emisión de energía, comola madera, el carbón o el petróleo. Esto puede reducir las SO2, material emisiones de CO2, particulado y otras sustancias tóxicas provenientes de los usuarios finales y las plantas generadoras de energía. En el Perú, han sido las instituciones académicas, como la UNI, y algunas organizaciones no gubernamentales, las que se han encargado de la investigación e implementación de estos sistemas decaptación de metano, a partir de la descomposición anaeróbica de los desechos orgánicos en recintos denominados biodigestores. En el Instituto de Motores de Combustión Interna de la UNI (IMCI), ha prevalecido el interés, de desarrollar la tecnología, que permita utilizar el biogás, como fuente de energía limpia y sostenible.

A pesar de lo atractivo que es obtener energía mecánica o eléctrica a...