Desarrollo de un prototipo de cocina de gas basada en la gasificación de biomasa para la cocción de alimentos

Abstract

Se diseñó y construyó un prototipo de cocina doméstica, que utiliza la gasificación de biomasa usando aire como agente gasificante, para generar gas combustible, enfocándose en la facilidad de construcción, simplicidad de operación y su aplicación en pequeñas comunidades rurales. Para tal fin se seleccionó la gasificación de tipo UPDRAFT debido a las ventajas que se presentan sobre los otros tipos. Se determinó la composición y el poder calorífico del gas producido por el prototipo para tres tipos de biomasa (cascarilla de café, cascarilla de arroz y residuos forestales) haciendo un análisis de cromatografía de gases, y se estudió mediante la experimentación con una serie de prototipos, el efecto del caudal de aire en el desarrolló del perfil de temperatura de los reactores y la potencia generada. Para este fin se incorporaron termocuplas en una línea ascendente del reactor y se varió el caudal de aire por medio del cambio en la velocidad de rotación del ventilador. Al mismo tiempo se realizó una simulación del proceso de gasificación usando un modelo cero dimensional en donde se aplica el criterio de equilibrio químico, para determinar los valores máximos de concentración de los elementos presentes en el gas combustible. Con el prototipo que presento mejor desempeño se realizó un análisis económico que comprendía costo de adquisición y operación por cada hora de cocción, en el que también se compara con una cocina convencional de gas natural.