Aprovechamiento energético de rastrojos en Uruguay

Abstract

La matriz energética de Uruguay ha experimentado grandes cambios desde 2007, incrementando las fuentes renovables. En este escenario, la biomasa leñosa ha sido tradicionalmente uno de los principales combustibles utilizados para satisfacer demandas de calor en el sector industrial, residencial y comercial (para generación de vapor, cogeneración, calor directo, etc.). Bajo la premisa de sustituir (parcialmente) la forestación y el posterior consumo de leña como combustible por biomasas residuales, en esta tesis se estudia la capacidad de los residuos agrícolas (generados por cultivos de grano) para ser utilizados como fuente de energía. Los rastrojos que son generados en mayor cantidad corresponden a los cultivos de arroz, cebada, maíz, soja, sorgo y trigo. El potencial energético de estas biomasas, contemplando que una fracción de las mismas debe permanecer en el campo, es ampliamente suficiente para satisfacer la demanda de leña nacional. Donde los rastrojos de soja, trigo y arroz son los de mayor relevancia. A partir de la caracterización de las biomasas como combustible, se identifican las diferencias de los rastrojos respecto a la biomasa tradicional (eucalipto), dentro de las cuales se destaca la cantidad y calidad de las cenizas que se generan al quemarlos. Estas cenizas, generadas en mayor cantidad (por unidad de masa o energía) y con temperaturas de fusión inferiores a las cenizas de eucalipto, ocasionan mayores problemas en los equipos de termoconversión. Este trabajo también estudia como posible alternativa para utilizar los rastrojos como combustible, el comportamiento de las cenizas generadas en la combustión de mezclas de eucalipto y rastrojos. Se identifican (según la composición elemental) sinergias que reducen aun más las temperaturas de fusión, acentuando posibles problemas. Por último, se realiza un análisis de ciclo de vida de la generación de calor a partir de rastrojos, comparándolos con el eucalipto, así como otros combustibles utilizadas en el sector industrial (fuel oil, GLP y gas natural), identificándose la etapa agrícola (aumento de fertilización, pérdida de carbono orgánico) y emisiones en la combustión como los principales problemas del aprovechamiento de rastrojos.