Diseño conceptual de una planta de producción de hidrógeno a partir de biomasa residual presente en el departamento de Santander, vía gasificación en agua supercrítica

Abstract

El hidrógeno se ha consolidado como una alternativa clave en la transición energética por su potencial para reducir emisiones y diversificar la matriz energética del país. En ese sentido, este trabajo tiene como objetivo el diseño conceptual de una planta de producción de hidrógeno a partir de biomasa residual disponible en el departamento de Santander por vía gasificación en agua supercrítica. La simulación del proceso se realizó en Aspen Plus V15 y contempló cuatro etapas principales: el pretratamiento de la biomasa, reacción de gasificación, separación y purificación del hidrógeno. La etapa central del proceso se da en el reactor de gasificación donde el agua alcanza las condiciones supercríticas, favoreciendo la transformación de la biomasa en un gas de síntesis rico en hidrógeno. Seguido a esto se da la separación y purificación de hidrógeno en un sistema de adsorción por oscilación de presión obteniendo una pureza del 99% de hidrógeno. Adicionalmente, se realizó el dimensionamiento de los equipos utilizados en el proceso, y un análisis económico con el fin de evaluar la viabilidad económica que tiene el proyecto en las condiciones establecidas. Los resultados obtenidos del análisis económico indican que bajo las condiciones evaluadas el proyecto no presenta viabilidad económica; sin embargo, teniendo en cuenta la cantidad de hidrógeno obtenida evidencia el potencial de la gasificación en agua supercrítica como una alternativa que se puede seguir estudiando, representando una oportunidad con potencial de desarrollo y optimización, lo que cobra relevancia pues el hidrógeno goza actualmente de un impulso creciente evidenciado en el desarrollo de múltiples proyectos en todo el mundo con el objetivo que se utilice de manera generalizada y su implementación a gran escala, marcando un cambio hacia un futuro energético sostenible.