Aprovechamiento energético de residuos agrarios en Uruguay.

Abstract

La agricultura es una de las principales actividades en Uruguay, donde se generan gran cantidad de residuos de biomasa. En la actualidad, la mayoría de éstos no son empleados con fines energéticos. En el presente trabajo se estudia el potencial energético de los rastrojos de los principales cultivos cerealeros: soja, trigo, maíz, cebada y sorgo. Se realizan modelos de las principales tecnologías aplicables para la generación de energía eléctrica utilizando biomasa, tanto a pequeña como a gran escala. Se analizan el ciclo Rankine convencional a vapor de agua y el ciclo Rankine orgánico (ORC). Partiendo de los resultados de la cuantificación y datos de la caracterización de las biomasas, se realiza un cálculo del potencial energético de cada biomasa residual, para cada tecnología. Los resultados demuestran la existencia de un potencial energético actualmente desaprovechado, princi-palmente para los rastrojos de soja y trigo a nivel país. Son los rastrojos de maíz los de mayor potencial energético por unidad de superficie. En cuanto a las tecnologías, los mejores rendimientos se obtienen con el ciclo Rankine convencional, pero para una escala de potencia mayor que el ORC.

Agriculture is one of the main economic activities in Uruguay and it causes the generation of an important amount of biomass residues. Currently, the majority of these biomass residues are not used with energetic purposes. Therefore, in this work it is studied the potential use of straw of the main cereal crops found in Uruguay as fuels for power generation; soybean straw, wheat straw, corn straw, barley straw and sorghum straw. Models of the main technologies for power generation with biomass are developed, in both small and large scale, in particular studying the Steam Rankine Cycle and Organic Rankine Cycle (ORC). From the results obtained from the quantification of each biomass and together with the data from its characterization as fuels, calculations are made for each biomass to study its potential use for power generation, for both technologies previously mentioned. The results show that there is a potential energetic use of these biomass residues that it is currently unexploited, mainly regarding the soybean straw and wheat straw in a whole country point of view. It is also shown that the corn straw is the biomass which has the highest potential of power generation per harvested area. With respect to the technologies, the Steam Rankine Cycle shows higher efficiency but the ORC is more suitable for smaller scales of power generation.