Carbones colombianos : clasificación y caracterización termoquímica para aplicaciones energéticas
Autores: Barrera Zapata, Rolando; Pérez Bayer, Juan F.; Salazar Jiménez, Carlos
Idioma: Español
Editor: Universidad Industrial de Santander (UIS).
Año: 2014
Acceso abierto
Artículo científico
2014
Carbones colombianos : clasificación y caracterización termoquímica para aplicaciones energéticasCategoría
Energía
Subcategoría
Tecnología de combustibles
Palabras clave
Carbones colombianos
Análisis próximo
Análisis último
Reactividad
Rango
Aprovechamiento energético
Licencia
CC BY – Atribución
Consultas: 361
Citaciones: ION Vol. 27 Núm. 2
La relación reservas/producción de carbón en Colombia ronda los 91 años. Para aprovechar tal disponibilidad del carbón mediante tecnologías de alta eficiencia, es necesario contar con la adecuada caracterización de los diferentes carbones. En este trabajo se analizaron 10 muestras de carbones colombianos con diferentes rangos y calidad, procedentes de diferentes locaciones geográficas. Cada muestra se caracterizó según su análisis próximo, análisis último, análisis termogravimétrico (TGA) y poder calorífico. Se estableció el rango o calidad de cada muestra según diferentes métodos estandarizados, incluyendo normas ASTM, diagramas de Van Kleveler, método gráfico de Parr y la norma ISO 11760-2005. Adicionalmente se determinó la reactividad de las muestras a través de análisis TGA y análisis térmico diferencial (DTG). Se encontró que los carbones de mayor rango o calidad no necesariamente resultan ser los más reactivos para aplicaciones energéticas, ya que a mayor proporción de carbono fijo, la liberación de material volátil tiende a ser más lenta, disminuyendo su capacidad de uso y transformación en procesos termoquímicos.
Introducción
El carbón representa el 70% de las reservas probadas de combustibles fósiles en el mundo con una relación de reservas/producción (R/P) en torno a 126 años. Este recurso es descentralizado y de menor costo que los demás energéticos de origen fósil. La producción del carbón en Colombia, con relación R/P de 91 años, ha tenido un crecimiento promedio anual de 8% durante los últimos diez años. El país posee las mayores reservas en Latinoamérica (con una disponibilidad de 6508Mton de carbón) y es el quinto exportador de carbón térmico del mundo. Este potencial energético debe buscar dar valor agregado a los recursos locales. Una alternativa es el desarrollo de proyectos energéticos que utilicen el carbón como materia prima, entre las cuales se destacan la gasificación (syngas como materia prima de otros productos), la gasificación integrada a ciclo combinado (IGCC), la combustión avanzada a alta presión (USC), la combustión en lecho fluidizado incorporando un ciclo de vapor supercrítico (FBC) y la combustión externa en un ciclo combinado (EFCC). Para el uso del carbón como materia prima en cualquier proceso termoquímico es necesaria su caracterización, ya que la composición y rango del carbón afectan directamente la eficiencia del proceso.
Descripción
La relación reservas/producción de carbón en Colombia ronda los 91 años. Para aprovechar tal disponibilidad del carbón mediante tecnologías de alta eficiencia, es necesario contar con la adecuada caracterización de los diferentes carbones. En este trabajo se analizaron 10 muestras de carbones colombianos con diferentes rangos y calidad, procedentes de diferentes locaciones geográficas. Cada muestra se caracterizó según su análisis próximo, análisis último, análisis termogravimétrico (TGA) y poder calorífico. Se estableció el rango o calidad de cada muestra según diferentes métodos estandarizados, incluyendo normas ASTM, diagramas de Van Kleveler, método gráfico de Parr y la norma ISO 11760-2005. Adicionalmente se determinó la reactividad de las muestras a través de análisis TGA y análisis térmico diferencial (DTG). Se encontró que los carbones de mayor rango o calidad no necesariamente resultan ser los más reactivos para aplicaciones energéticas, ya que a mayor proporción de carbono fijo, la liberación de material volátil tiende a ser más lenta, disminuyendo su capacidad de uso y transformación en procesos termoquímicos.
Introducción
El carbón representa el 70% de las reservas probadas de combustibles fósiles en el mundo con una relación de reservas/producción (R/P) en torno a 126 años. Este recurso es descentralizado y de menor costo que los demás energéticos de origen fósil. La producción del carbón en Colombia, con relación R/P de 91 años, ha tenido un crecimiento promedio anual de 8% durante los últimos diez años. El país posee las mayores reservas en Latinoamérica (con una disponibilidad de 6508Mton de carbón) y es el quinto exportador de carbón térmico del mundo. Este potencial energético debe buscar dar valor agregado a los recursos locales. Una alternativa es el desarrollo de proyectos energéticos que utilicen el carbón como materia prima, entre las cuales se destacan la gasificación (syngas como materia prima de otros productos), la gasificación integrada a ciclo combinado (IGCC), la combustión avanzada a alta presión (USC), la combustión en lecho fluidizado incorporando un ciclo de vapor supercrítico (FBC) y la combustión externa en un ciclo combinado (EFCC). Para el uso del carbón como materia prima en cualquier proceso termoquímico es necesaria su caracterización, ya que la composición y rango del carbón afectan directamente la eficiencia del proceso.