Gasificación de residuos plásticos provenientes del AMB para la producción de energía eléctrica: un estudio de simulación a escala piloto
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Date
2025-05-20
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
Con la finalidad de aprovechar una fracción de los Residuos plásticos generados en el área metropolitana de Bucaramanga (AMB), se propone un modelo de simulación a escala piloto para la gasificación de plásticos compuestos que se reportan el Planes de gestión integral de residuos sólidos de Bucaramanga principalmente constituido por: propileno de bajo densidad (LDPE), con un 38,59% del total, PET (15,79%), poliestireno (PS) con un 16,69%, polietileno de alta densidad (HDPE) 10,89%. El PP Polipropileno 4,59%. Logrando un rendimiento del 68 respecto a los residuos, generando 23,7 kg/h de gas de síntesis, con una diferencia del 8.4% y 2.4% respectivamente comparado con datos experimentales. Integrando un ciclo Rankine se evaluó la proyección de producción eléctrica la cual fue de 570 kW. Logrando abastecer aproximadamente a 380 hogares de la región. Con emisiones anuales cercanas a 264 toneladas de CO₂ equivalente.
Así mismo, re realizó un análisis de sensibilidad revelando que el aire como agente gasificante, a una temperatura óptima de 1073 K y una relación aire/residuo de 1,4, maximiza la producción de energía, alcanzando hasta 1000 kW. Se estima que esta tecnología tendría unos costos de inversión de 3,04 millones de USD para los Capex, donde el gasificador representa el mayor costo (54,6%), 742 mil USD para los costos operativos anuales y el costo de manufactura (COM) totalizó 2,07 millones USD. A pesar de estos costos, el análisis financiero con una TIR del 10% arrojó un VPN negativo de -0,75 millones USD, indicando necesidad de ajustes para viabilidad económica. Finalmente se propone un mapa de ruta tecnológica con implementación progresiva hasta 2050, basada en viabilidad técnica, económica y ambiental, promoviendo la valorización y gestión responsable de residuos plásticos.
Description
Keywords
Residuos plásticos, Gasificación, AMB, Residuos en energía, Energía eléctrica, Gestión sostenible, Valorización de residuos