Evaluación integral de esquemas tecnológicos de revalorización energética de la biomasa residual del proceso de extracción de aceite de palma en el departamento de Magdalena, Colombia

La valorización energética de la biomasa es fundamental para cumplir los objetivos de mitigación de GEI y apoyar la transición energética. La agroindustria de la palma de aceite, uno de los sectores de mayor crecimiento en la agricultura colombiana, se caracteriza por tecnologías de baja eficiencia para la producción de bioenergía. Este estudio evaluó cuatro escenarios de generación de energía a partir de biomasa considerando la disponibilidad de aplicaciones energéticas basadas en biomasa en turbinas de contrapresión o de extracción condensación y sistemas de digestión anaerobia en 28 plantas extractoras de aceite de palma, que representan el 68 % de la producción colombiana de aceite de palma crudo. En conjunto, los cuatro escenarios pueden soportar entre 61 y 227 MW de electricidad, coincidiendo con el 0,4-1,5 % de la capacidad nacional instalada, al tiempo que producen entre 44 y 222 kWh de electricidad excedente por tonelada de racimo de fruta fresca procesada, con un coste nivelado de la electricidad entre 92,4 y 201,1 USD∙MWh-1 que pone de manifiesto la viabilidad económica. La emisión de GEI de 22,2 a 55,1 gCO2eq por kWh podría reducir las emisiones nacionales de GEI hasta en un 2,1%. Enfocada en el ámbito regional, se presenta resultados de investigación que analiza el potencial de generación de electricidad en el departamento del Magdalena, centrándose en seis plantas extractoras de aceite de palma. Se plantean dos escenarios de revalorización energética. El primer escenario propone reemplazar el proceso de esterilización convencional por uno continuo, integrando un sistema de cogeneración con turbina de extracción-condensación. Además, se añade un pretratamiento mecánico a los racimos de fruto vacío para aumentar la disponibilidad de energía. El segundo escenario sugiere la co-digestión de los racimos procesados junto con los efluentes, con el fin de incrementar la producción de biogás en un sistema de digestión anaeróbica. Este enfoque incluye un pretratamiento térmico por explosión de vapor para mejorar la degradabilidad de los racimos de fruto vacío. Utilizando la biomasa residual de la agroindustria del aceite de palma en el Magdalena, se estima que se podrían generar entre 35.2 y 42.3 MW, distribuidos en seis plantas extractoras. Los escenarios evaluados permiten alcanzar la autosuficiencia energética del proceso y generar excedentes promedio de 130 a 230 kWh∙tRFF-1 . Estos excedentes de electricidad podrían cubrir aproximadamente el 4.2% al 7.2% de la demanda eléctrica del departamento, estimada en 2430 GWh al año. Este potencial energético adicional podría satisfacer entre 3 y 5 veces la demanda eléctrica residencial rural del departamento. Desde el punto de vista financiero, para lograr la viabilidad económica se requerirían precios de venta de electricidad superiores a 302 a 1047 COP∙kWh-1 . En términos ambientales, la generación de energía eléctrica a partir de estos residuos podría tener un menor impacto que el Sistema Interconectado Nacional (SIN), con una potencial reducción de las emisiones específicas GEI entre el 67.4% y el 33.1% en comparación con el SIN (163.4 gCO2eq por kWh). El potencial energético de la biomasa residual generada por la agroindustria del Magdalena podría satisfacer las necesidades eléctricas de la población local y mejorar la disponibilidad y calidad del servicio eléctrico

• Autores: Barrera Hernández, Juan Camilo
• Tipo de recurso: Doctoral thesis
• Fecha de publicación: 2024
• Institución: Corporación Universidad de la Costa
• Repositorio: REDICUC - Repositorio CUC
• Idioma: spa
• OAI Identifier: oai:repositorio.cuc.edu.co:11323/13167
• Acceso en línea: https://hdl.handle.net/11323/13167; https://repositorio.cuc.edu.co
• Palabra clave: Palm oil; Biomass energy; Energy modelling; Energetic scenarios; Energy valorization; GHG emissions; Palma de aceite; Energía de la biomasa; Modelamiento energético; Escenarios energéticos; Valorización energética; Emisiones gases de efecto invernadero
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