Energía de la biomasa (volumen I)

Energía de la biomasa (volumen I)

Una veintena de los mejores investigadores españoles de la especialidad firman los capítulos del primer volumen de este libro, en el que se tratan los siguientes temas: introducción al aprovechamiento energético de los biocombustibles sólidos; fuentes y evaluación de recursos; cultivos energéticos lignocelulósicos; caracterización de los biocombustibles sólidos; almacenamiento, alimentación y transporte en planta; pretratamientos; reacciones y reactores sólido-gas; pirólisis de biocombustibles sólidos; gasificación, combustión y co-combustión; efectos asociados a las cenizas de la biomasa.

  • Cover
  • Title page
  • Copyright page
  • Presentación
  • Prólogo
  • Agradecimientos
  • Prefacio
  • Parte I
    • 1. Introducción al aprovechamiento energético de biocombustibles sólidos
      • 1.0. Introducción
      • 1.1. Fuentes y evaluación de biocombustibles sólidos
        • 1.1.1. Fuentes de biocombustibles sólidos
        • 1.1.2. Evaluación del potencial de un recurso biomásico
      • 1.2.Caracterización y pretratamientos de biocombustibles sólidos
        • 1.2.1. Características de la biomasa como combustible
        • 1.2.2. Pretratamientos
      • 1.3.Transformaciones termoquímicas
        • 1.3.1. Introducción
        • 1.3.2. Pirólisis
        • 1.3.3. Gasificación
        • 1.3.4. Combustión
        • 1.3.5. Resumen
      • 1.4. Conclusiones
      • 1.5. Bibliografía
    • 2. Fuentes y evaluación de recursos
      • 2.1. Introducción
      • 2.2. Objetivos y relevancia de la evaluación
        • 2.2.1. Clasificación de los recursos
        • 2.2.2. Biomasa agro-forestal residual: definición y tipos
      • 2.3. Metodologías de evaluación de residuos agrícolas
        • 2.3.1. Recopilación de información
        • 2.3.2. Proceso de datos: cuantificación del recurso
      • 2.4. Metodologías de evaluación de biomasa forestal
        • 2.4.1. Métodos para montes arbolados
        • 2.4.2. Métodos para montes no arbolados
      • 2.5.Metodologías de evaluación de residuos de las industrias agroforestales
        • 2.5.1. Industrias alimentarias
        • 2.5.2. Industrias de la madera
      • 2.6.Conclusiones
      • 2.7.Vocabulario y abreviaturas
      • 2.8. Bibliografía
    • 3. Cultivos energéticos lignocelulósicos
      • 3.0. Introducción
      • 3.1. Características de los cultivos energéticos
      • 3.2. Tipos de cultivos energéticos
      • 3.3. Cultivos lignocelulósicos herbáceos
      • 3.4. Cultivos lignocelulósicos leñosos
      • 3.5. Factores de interés en la producción de biomasa (balances)
      • 3.6 .Conclusiones
      • 3.7. Bibliografía
    • 4. Caracterización de los biocombustibles sólidos
      • 4.0. Introducción: la caracterización del combustible
      • 4.1. Composición estructural de la biomasa lignocelulósica
        • 4.1.1. Componentes mayoritarios
        • 4.1.2. Componentes minoritarios
        • 4.1.3.Influencia de la composición estructural sobre el aprovechamiento energético
      • 4.2. Caracterización química de la biomasa
        • 4.2.1. Análisis inmediato
        • 4.2.2. Análisis elemental
        • 4.2.3. Análisis de composición elemental de las cenizas
      • 4.3. Caracterización energética de la biomasa
        • 4.3.1. Poder calorífico: definición y método de determinación
        • 4.3.2. Poder calorífico del combustible húmedo
      • 4.4. Caracterización física de la biomasa
        • 4.4.1. Densidad aparente
        • 4.4.2. Densidad de partícula
        • 4.4.3. Tamaño y forma
        • 4.4.4. Durabilidad mecánica o friabilidad
        • 4.4.5. Temperatura de fusibilidad de las cenizas
      • 4.5. Comparación entre el carbón y la biomasa
      • 4.6. Normativa y estandarización de la biomasa
      • 4.7. Conclusiones
      • 4.8. BibliografíaA
    • 5.Almacenamiento, alimentación y transporte en planta
      • 5.0. Introducción
      • 5.1. Propiedades
        • 5.1.1. Densidad aparente
        • 5.1.2. Ángulo de reposo
        • 5.1.3.Coeficiente de fricción de pared y coeficiente de fricción interna
        • 5.1.4.Cohesividad
      • 5.2. Almacenamiento de la biomasa: tolvas y silos
        • 5.2.1. Tipos de flujo en una tolva
        • 5.2.2. Tipos de obstrucciones
        • 5.2.3.Diseño de los parámetros constructivos de una tolva para que tenga lugar su descarga por gravedad
        • 5.2.4. Dispositivos para ayudar la descarga de silos y tolvas
      • 5.3.Sistemas de descarga, alimentación y/o transporte del recurso
        • 5.3.1. Cintas transportadoras
        • 5.3.2. Tornillos sinfín
        • 5.3.3. Válvulas rotativas
        • 5.3.4. Transporte neumático
      • 5.4.Sistemas de separación o filtrado y de clasificación granulométrica
        • 5.4.1. Ciclones
        • 5.4.2. Filtros de mangas
        • 5.4.3. Cribas y tamices
      • 5.5. Conclusiones
      • 5.6. Bibliografía
    • 6. Pretratamientos: reducción del contenido de humedad
      • 6.0. Introducción
      • 6.1. La humedad en la biomasa
      • 6.2. Parámetros para el estudio del secado
        • 6.2.1. Características del agente secante y del recurso a secar
        • 6.2.2. Isotermas de sorción
        • 6.2.3. Cinética del secado
      • 6.3. Secado natural
        • 6.3.1. Parámetros del secado natural
        • 6.3.2. Características de la pila y posibles manejos
        • 6.3.3. Ventajas e inconvenientes del secado natural de biomasa
      • 6.4. Secado forzado
        • 6.4.1. Secaderos directos de tipo rotatorio
        • 6.4.2. Secaderos solares
        • 6.4.3. Ventajas e inconvenientes del secado forzado de biomasa
      • 6.5. Torrefacción
        • 6.5.1. Aspectos generales de la torrefacción
        • 6.5.2. Calidad y aplicaciones del biocombustible torrefactado
      • 6.6. Conclusiones
      • 6.7. Bibliografía
    • 7. Pretratamientos: reducción granulométrica
      • 7.1. Introducción
      • 7.2. Modelos de ruptura
        • 7.2.1. Tipos de fractura
        • 7.2.2. Grindabilidad
      • 7.3. Requerimientos granulométricos
      • 7.4. Reducción intermedia de tamaño
        • 7.4.1. Maquinaria
        • 7.4.2.Integración de la reducción intermedia en la explotación de la biomasa
      • 7.5. Molienda
        • 7.5.1.Tipos de molinos
        • 7.5.2.Selección del molino
        • 7.5.3.Configuraciones y estrategias en instalaciones de molienda
      • 7.6. Consumos energéticos de molienda
      • 7.7. Conclusiones
      • 7.8. Bibliografía
    • 8. Pretratamientos: densificación
      • 8.0. Introducción
      • 8.1. Objetivos de la densificación
      • 8.2. Empacado
      • 8.3. Briquetado
        • 8.3.1. Equipos de briquetado
        • 8.3.2. Características de las briquetas
        • 8.3.3. Calidad de las briquetas
        • 8.3.4. Situación del mercado de briquetas
      • 8.4. Peletizado
        • 8.4.1. Equipos de peletizado
        • 8.4.2. Características de los pélets
        • 8.4.3. Calidad de los pélets
        • 8.4.4. Situación del mercado de pélets
      • 8.5. Conclusiones
      • 8.6. Bibliografía
    • 9. Reacciones sólido-gas
      • 9.0. Introducción
      • 9.1. Etapas de los procesos termoquímicos
        • 9.1.1. Reacción química
        • 9.1.2. Etapas físicas
      • 9.2.Factores que afectan a la velocidad de los procesos termoquímicos de biomasa
        • 9.2.1.Factores que afectan a la velocidad de la etapa de transferencia externa de materia
        • 9.2.2.Factores que afectan a la velocidad de la etapa de transferencia interna de materia
        • 9.2.3.Factores que afectan a la velocidad de la etapa de reacción química
      • 9.3.Ecuaciones cinéticas para las reacciones sólido-gas no catalíticas. Modelo del núcleo decreciente
        • 9.3.1.Modelo de núcleo decreciente para el caso particular de partículas esféricas de tamaño constante
        • 9.3.2.Modelo de núcleo decreciente para el caso particular de partículas esféricas de tamaño decreciente
        • 9.3.4.Casos más generales
      • 9.4.Herramientas para determinar los factores que afectan a la cinética química: estudios termogravimétricos
      • 9.5.Conclusiones
      • 9.6. Bibliografía
    • 10. Reactores sólido-gas
      • 10.0. Introducción
      • 10.1. Tipos de reactores sólido-gas
        • 10.1.1. Reactores discontinuos para el sólido (y continuos para el gas)
        • 10.1.2. Reactores continuos para el sólido y el gas
      • 10.2.Comparación entre los diferentes tipos de reactores sólido-gas
        • 10.2.1. Según la operación del sólido
        • 10.2.2. Según el tamaño de partícula
        • 10.2.3. Según la pérdida de carga
        • 10.2.4. Según el tipo de flujo del gas y del sólido
      • 10.3.Dimensionamiento de reactores sólido-gas
        • 10.3.1. Ecuaciones de diseñoSe van a presentar
        • 10.3.2. Ejemplos
      • 10.4. Conclusiones
      • 10.5. Bibliografía
    • 11. Pirólisis de biocombustibles sólidos
      • 11.0. Introducción
      • 11.1. Definición y tipos de pirólisis
      • 11.2. Pirólisis lenta para la producción de sólido (char)
        • 11.2.1. Producción de carbón vegetal (charcoal)
        • 11.2.2. Producción de sólidos adsorbentes
      • 11.3. Pirólisis rápida de biomasa lignocelulósica para la producción de líquido
        • 11.3.1. Reactores de pirólisis para producción de líquido
        • 11.3.2. Efecto de las condiciones de operación en la pirólisis rápida
        • 11.3.3.Efecto de la composición del material de partida en el rendimiento a líquido
        • 11.3.4.Propiedades fisicoquímicas del líquido de pirólisis de recursos lignocelulósicos
        • 11.3.5.Métodos para la determinación de las propiedades fisicoquímicas del líquido de pirólisis
      • 11.4. Aplicaciones de los líquidos de pirólisis
        • 11.4.1. Obtención de productos químicos
        • 11.4.2. Producción de gas de síntesis
        • 11.4.3. Utilización del líquido pirolítico como combustible
        • 11.4.4. Especificaciones para el uso de los líquidos de pirólisis como combustible
      • 11.5.Conclusiones
      • 11.6. Bibliografía
    • 12. Gasificación de biocombustibles sólidos
      • 12.0. Introducción
      • 12.1. Principios básicos del proceso
      • 12.2. Procesos de gasificación
        • 12.2.1. Agentes gasificantes
        • 12.2.2. Configuración sólido-agente gasificante
        • 12.2.3. Otros factores determinantes en el modo de gasificación
      • 12.3. Tipos de gasificadores
        • 12.3.1. Lecho móvil en contracorriente o updraft
        • 12.3.2. Lecho móvil en corrientes paralelas o downdraft
        • 12.3.3. Gasificadores de lecho fluidizado
        • 12.3.4. Gasificadores de lecho arrastrado
      • 12.4.Clasificación de los distintos sistemas de gasificación y principales características
      • 12.5.Condicionantes técnicos de un proceso de gasificación para biomasa
        • 12.5.1. Factores dependientes de la biomasa
        • 12.5.2. Factores dependientes de las condiciones de operación
        • 12.5.3. Factores dependientes del diseño de los equipos
      • 12.6. Sistemas de acondicionamiento del gas producto
        • 12.6.1. Materia particulada
        • 12.6.2. Compuestos orgánicos (alquitranes o tars)
        • 12.6.3. Compuestos de nitrógeno
        • 12.6.4. Compuestos de azufre
        • 12.6.5. Compuestos de cloro
        • 12.6.6. Metales alcalinos
        • 12.7. Aplicaciones del gas producido
          • 12.7.1. Producción de energía térmica en una caldera
          • 12.7.2. Producción de electricidad en motores de combustión interna
          • 12.7.3. Utilización del gas de gasificación en una pila de combustible
          • 12.7.4. Producción de biodiésel
        • 12.8. Tecnologías de gasificación para biomasa
          • 12.8.1. Tecnologías downdraft
          • 12.8.2. Tecnologías updraft
          • 12.8.3. Lecho fluidizado
          • 12.8.3. Lecho fluidizado
        • 12.9. Conclusiones y recomendaciones
        • 12.10. Bibliografía
        • 12.11. Bibliografía adicional
    • 13. Combustión de biocombustibles sólidos
      • 13.0. Introducción
      • 13.1. La combustión: aspectos generales
        • 13.1.1. La combustión, ¿qué es?
        • 13.1.2. Conceptos y definiciones
      • 13.2. Combustión de biocombustibles sólidos
        • 13.2.1.Principales procesos que tienen lugar en la combustión de biomasa sólida
        • 13.2.2. Caracterización de la biomasa para su combustión
        • 13.2.3. Diseño y control de la cámara de combustión
      • 13.3. Tecnologías de combustión de biomasa sólida
        • 13.3.1. Tipos de calderas
        • 13.3.2. Tipos de quemadores
        • 13.3.3. Síntesis de las tecnologías de combustión
      • 13.4. ConclusionesEn este capítulo se han visto los conceptos claves de la combustión, tales como
      • 13.5. BibliografíaA
    • 14. Co-combustión
    • 15. Efectos asociados a las cenizas de la biomasa: predicción, evaluación y mitigación
      • 15.0. Introducción
      • 15.1. Origen: materia que forma las cenizas
      • 15.2. Comportamiento de las cenizas durante la conversión de la biomasa
        • 15.2.1. Formación de las fracciones de cenizas
        • 15.2.2. Problemas asociados a las cenizas
        • 15.2.3.Mecanismos de formación de las cenizas de fondo y problemas de sinterización y de aglomeración
        • 15.2.4.Mecanismos de formación de cenizas volantes y acumulación de depósitos en las superficies de transferencia
      • 15.3. Métodos de evaluación de los efectos generados por las cenizas
        • 15.3.1. Métodos predictivos
        • 15.3.2. Métodos de evaluación en planta
      • 15.4. Medidas para la minimización de los problemas de escorificación y deposición ocasionados por las cenizas
        • 15.4.1. Medidas de acción primaria
        • 15.4.2. Medidas de acción secundaria
        • 15.4.3. Control y seguimiento
      • 15.5. Impacto de la ceniza de biomasa sobre los procesos de corrosión en calderas
        • 15.5.1. Mecanismos de corrosión
        • 15.5.2. Medidas para la minimización y control de los problemas de corrosión inducida por el cloro
      • 15.6. Conclusiones
      • 15.7. Bibliografía
  • Autores de los capítulos del volumen I
  • Índice

SUBSCRIBE TO OUR NEWSLETTER

By subscribing, you accept our Privacy Policy