Ingenieria

Resumen: T-035

UNIVERSIDAD NACIONAL DEL NORDEST E
Comunicaciones Científicas y Tecnológicas 2006

Biogas e Isobutano:
análisis comparativo de una propiedad termodinámica.
Martina, Pablo E. - García Solá, Emilio A. - Corace, Juan J. - Aeberhard, María R. - Ventín, Adriana M.
Grupo de Investigación en Energías Renovables (GIDER) – Departamento de Termodinámica
Facultad de Ingeniería –UNNE.
Av. Las Heras 750 – (3500) Resistencia – Chaco
Email: pablo@ing.unne.edu.ar

RESUMEN: se propone un método experimental alternativo para la medición del poder calorífico inferior del biogas.
Este método podría usarse ante la imposibilidad práctica y económica de conseguir el calorímetro de Junkers, que es el
instrumento utilizado para medir poder calorífico a presión constante de gases ylíquidos. El método consiste en
quemar en idénticas condiciones de temperatura y presión un volumen de biogas (cuyo poder calorífico se quiere
determinar) y el mismo volumen de un gas cuyo poder calorífico se conoce. Ambos volúmenes se queman calentando
un litro de agua por vez, y en base a la variación de temperatura lograda en cada uno de los 2 ensayos, las masas de
ambos gases y el podercalorífico del gas conocido, se puede calcular el poder calorífico del gas incógnita. Este método
también permite calcular el porcentaje de CO2 que acompaña al biogas.
PALABRAS CLAVE: biogas, poder calorífico superior e inferior, metano, propano, butano, calorímetro de Junkers,
porcentaje de CO2 .
ANTECEDENTES: Desde el comienzo de los trabajos del GIDER en producción de biogas a partir deresiduos
orgánicos (marzo de 2001), permanentemente ha surgido la incógnita de saber cuanto quema el biogas, si quema más o
menos que el gas de las garrafas, cuantas calorías entrega, etc. Esta duda se presentó no solamente entre los
investigadores que trabajan directamente en el proyecto sino entre la gente ajena al mismo, que observaba sorprendida
la llama producida a partir de los residuos. Paradeterminar el poder calorífico de un gas a presión constante se debe
utilizar un equipo conocido como calorímetro de Junkers (Didacta, 2006), que básicamente consiste en un
intercambiador de calor (haz de tubos metálicos) en el cual se quema en forma controlada el gas incógnita, mientras que
un flujo de agua en contracorriente refrigera el circuito, al mismo tiempo que se miden caudales ytemperaturas en
diversos puntos del aparato. Este equipo mide el poder calorífico inferior ya que el agua que queda entre los productos
de la combustión se encuentra como vapor (Mesny, 2002). Ahora bien, el problema con este calorímetro es que es muy
difícil de conseguir (en nuestra región Nordeste ninguna Facultad ni empresa posee alguno), es difícil de fabricar (no
hay planos ni esquemasfidedignos para tratar de hacerlo), y finalmente es muy caro y no se fabrica en nuestro país (un
equipo italiano consultado en Internet cuesta 1.200 euros). La otra forma de medir el poder calorífico de un gas sería
calcularlo en forma indirecta por medio de un cromatógrafo de gases, que mide en forma exacta la composición del gas
(porcentaje de metano, propano, butano, anhídrido carbónico, hidróxidode azufre etc) y luego calcula el poder
calorífico por medio de fórmulas. Estos cromatógrafos, utilizados por el Ente Nacional Regulador del Gas (ENARGAS)
para medir el poder calorífico del gas de red (ENARGAS, 2006), no solo no realizan ensayos para afuera sino que no
están disponibles en nuestra zona (las provincias de Chaco, Corrientes, Formosa y Misiones son las únicas en el país
que nocuentan con gas de red). Por estos motivos se buscó un método alternativo para efectuar esta medición. La
ventaja del método consiste en que es económico, fácil de implementar y no requiere equipamiento costoso. Como
desventaja se menciona que aún debe ser mejorado para aumentar su precisión.

DESCRIPCION: El método calorimétrico propuesto consiste en quemar en idénticas condiciones de...