Huella de carbono de un sistema conceptual de generación de electricidad a partir de biomasa con captura y almacenamiento de carbono

Abstract

Se ha realizado la conceptualización de un sistema de generación eléctrica, con capacidad de 20 MWh, y se ha determinado la huella de carbono del mismo. Se presentan las especificaciones técnicas de los equipos y procesos necesarios para llevar a cabo la operación in situ, y además los procesos para la obtención de sus insumos principales que son; combustible (eucaliptus globulus) oxígeno (>90%) y agua ablandada. Se prevé que las instalaciones estén ubicadas en Pichincha, en donde contribuiría con un 3,5% del total de necesidad energética de la provincia. El eucalipto sería provisto de las de Cotopaxi, Imbabura y Pichincha, por facilidad geográfica y mayor concentración de suelos cosechables, que suman el 56%. El proyecto se trata de un sistema de bioenergía con captura y almacenamiento de carbono, por lo que el combustible y el comburente ha sido seleccionados para atrapar dióxido de carbono de los gases de combustión, luego comprimirlo y acondicionarlo para finalmente inyectarlo en yacimientos de petróleo del Oriente ecuatoriano. La eficiencia global de generación eléctrica sin considerar consumos internos de equipos, es de 31%, y 14% si se consideran todos los consumos. Los procesos que mayor demanda de electricidad tienen, son los de generación de oxígeno y el de captura y almacenamiento de carbono; con 55,54 y 42,98 % respectivamente. Mediante la conceptualización de todos estos procesos, se logró determinar datos cuantitativos basados en experiencias previas con tecnologías similares; ya que fue imperioso obtener los valores de entradas y salidas de todos los procesos, para elaborar un análisis de ciclo de vida de la cuna a la puerta enfocado únicamente en la determinación de la huella de carbono del sistema. Para determinar la huella de carbono, se hizo uso del software OPEN LCA y de la base de datos ECOINVENT 3.1.7; el resultado fue de -0,62 𝑘𝑔 𝐶𝑂2 𝑘𝑊ℎ ; con esto se demuestra que el sistema es carbono negativo como se presumió inicialmente. En contrapunto a éste resultado, las termoeléctricas que operan con combustibles fósiles, tienen una huella de carbono en promedio de 0,83 𝑘𝑔 𝐶𝑂2 𝑘𝑊ℎ , lo que significaría una remoción de 75% de estas emisiones, si se pone en práctica la tecnología propuesta en éste proyecto. Las proyecciones se han realizado para un año de operaciones y 1 kWh como unidad funcional.Con la conceptualización del sistema y los resultados obtenidos; el proyecto daría soporte al cumplimiento de los siguientes Objetivos del Desarrollo Sostenible:  Uso de energía asequible y no contaminante.  Industria, innovación e infraestructura.  Ciudades y comunidades sostenibles.  Producción y consumo responsable.  Acción por el clima