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"ESTUDIO NUMÉRICO-EXPERIMENTAL PARA LA GENERACIÓN DE ENERGÍA LIMPIA CON ALTA EFICIENCIA UTILIZANDO RESIDUOS SÓLIDOS DE BIOMASA Y CARBÓN MEDIANTE MEDICIONES PRIMARIAS DE MONITOREO TÉRMICO Y DIAGNÓSTICOS DE COMBUSTIÓN"

CÓDIGO DE PROYECTO #010-2019-FONDECYT-BM
Información General
Numero de Subvención
010-2019-FONDECYT-BM
Líder de Proyecto
Descripción
Resumen
El proyecto global de investigación se dedica a enfrentar los desafíos científicos, tecnológicos y económicos para el uso de biomasa para generación de energía con una alta eficiencia energética y baja contaminación, e incluye el uso de residuos sólidos de biomasa, procesos termoquímicos tales como combustión de biomasa, gasificación de biomasa y co-gasificación biomasa/carbón. Las investigaciones en esta área serán de utilidad para la mejora en la eficiencia de la generación de energía, producción de biocombustibles por gasificación y su sustentabilidad en el tiempo. A fin de estimar las condiciones de la combustión y cuantificar la transferencia de energía en hornos, calderas industriales y procesos térmicos como la gasificación, especialmente cuando utilizan como combustible algún tipo de residuo de biomasa, y, para promover una utilización eficiente y limpia, es interesante tener información acerca de la temperatura local y/o instantánea y de la distribución de temperatura en el interior de la cámara de combustión, así como de los componentes químicos presentes en los gases de combustión de dicha biomasa. En Perú, en la actualidad, la caña de azúcar contribuye con el 3.6% del PBI agrícola, representando 160 000 hectáreas sembradas, ubicadas principalmente en Piura, Lambayeque, La Libertad, Lima Áncash y Arequipa. Según datos de Ministerio de Agricultura, 492 000 personas dependen directa o indirectamente de la industria azucarera y, en los últimos años, se han generado ingresos públicos por más de 2 000 millones, a través de impuestos. Además, es una actividad inclusiva, pues 50 000 hectáreas están en manos de 10 000 pequeños agricultores. También, la generación de energía en las industrias de azúcar y alcohol y otras industrias está íntimamente ligada al acceso a la materia prima, que significa estar ligadas al acceso a la tierra de forma directa o indirecta. Adicionalmente, conforme es de conocimiento general, se tiene el caso de Brasil y su desarrollo en el área de producción y utilización de biomasa para la generación de energía. Se utilizarán en este proyecto resultados de avances en el área en ese país, su implementación en el Perú, su mejora y la comparación de resultados.
Objetivo General
El objetivo de este proyecto es realizar una investigación numérica / experimental de tres aspectos importantes presentes en el tema de generación limpia de energía renovable: i) Optimizar la eficiencia térmica, la disminución de la polución y la mejora de la seguridad durante la operación en plantas de generación térmica en la industria de azúcar y alcohol a través de técnicas avanzadas de monitoreo térmico on-line para medición de la temperatura de la llama y de la composición de los gases de la combustión y la formulación de una estrategia de control; ii) Optimizar el proceso de gasificación de residuos sólidos de biomasa e estudiar las posibilidades de co-gasificacion de biomasa con carbón para buscar un aprovechamiento de nuestros recursos de carbón de forma limpia. iii) Estudiar las implicancias económicas de la agro energía debido a las diferentes formas de acceso a la tierra para la obtención de la materia prima para las industrias de azúcar y alcohol. Correlacionando esto a su permanencia y crecimiento en un escenario de creciente competitividad. El proyecto cuenta con la cooperación internacional de reconocido grupo de investigación de la Huanzhong University of Science and Technology – China, liderado por el Prof. Dr. Chun Lou que viene trabajando en cooperación académica con el Prof. Dr. Carlos Salinas desde 2007. También cuenta con la cooperación internacional de la Universidad Santa Cecilia en Brasil para utilización de laboratorios y equipamientos de última generación en el área de monitoreo térmico y diagnóstico de la combustión. Y con profesores del Departamento de Mecánica y Energía de la Universidad Nacional de Trujillo (Perú). Sucintamente, para los ítems i) e ii), se puede establecer que las mediciones on-line de temperatura de llama y composición de gases de combustión en el proceso térmico que ocurre en la cámara de combustión de una caldera o en un reactor de gasificación contienen información sobre las condiciones de la combustión en cada instante y estas están relacionas con la eficiencia de conversión termoquímica del combustible. Esta información será utilizada para estudiar y proponer las estrategias de control que favorezcan una relación aire/combustible apropiada para una combustión eficiente que se ve reflejada en los valores de la temperatura de la llama y en las emisiones en los gases de combustión. Se prevé una recolección de datos de monitoreo térmico por periodos continuados de 24 horas hasta varios meses, en una primera etapa en una planta térmica de bagazo de caña en Brasil. En una segunda etapa, cuando se pueda contar con los equipos de monitoreo térmico em Perú, se realizará un monitoreo térmico en una planta térmica en Perú. Con respecto al ítem iii), se prevé un embasamiento teórico sobre las diferentes formas acceso a la tierra en Perú y su comparación con el caso brasilero, colecta de datos de bases de datos estadísticos gubernamentales, estudio de caso con trabajo de campo.
Palabras Clave
Caña de azúcar, biomasa, bioenergía, procesos termoquímicos, eficiencia energética, energías renovables
Tipo de intervención
Intervención
INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA
Convenio
BM
Entidad ejecutora
Nombre de la Organización
Dependencia / Unidad
Región
PIURA
Tipo de organización
UNIVERSIDAD
País
PERÚ
Entidades Asociadas
Página 1 de 1 · Total: 2
Filas:
DEPENDENCIA:
PAÍS: BRASIL
Datos actualizados al 31/12/2024
Equipo Técnico
Página 1 de 2 · Total: 19
Filas:
Información Adicional
Área / Subárea OCDE
INGENIERÍA Y TECNOLOGÍA / INGENIERÍA MECÁNICA
País ejecución
PERÚ
Región ejecución
PIURA
Periodo de Ejecución
20/11/2019 al 19/06/2022
Disciplina OCDE
TERMODINÁMICA
Monto total
Monto total
S/ 2,231,360.00
Publicaciones
Página 1 de 1 · Total: 3
Filas:
DOI: 10.1515/opag-2022-0112
REVISTA: Open Agriculture
AÑO: 2022
TIPO PUBLICACION: Artículo
QUARTIL: Q2
INDEXACIÓN: Scopus
PUBLISHER: Sciendo
DOI: 10.1016/j.applthermaleng.2020.115433
REVISTA: Applied Thermal Engineering
AÑO: 2020
TIPO PUBLICACION: Artículo
QUARTIL: Q1
INDEXACIÓN: Scopus
PUBLISHER: Academic Press Inc.
DOI: 10.1016/j.tsep.2023.101773
REVISTA: Thermal Science and Engineering Progress
AÑO: 2023
TIPO PUBLICACION: Artículo
QUARTIL: Q1
INDEXACIÓN: Scopus
PUBLISHER: Academic Press Inc.
Datos actualizados al 21/07/2026
Propiedad Intelectual

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Tesis
Página 1 de 1 · Total: 4
Filas:
NIVEL ACADÉMICO: Pregrado
GRADO ACADÉMICO: Maestro en Ciencias con Mención en Energética
AÑO: 2022
Datos actualizados al 21/07/2026
Presentaciones Orales
Página 1 de 1 · Total: 4
Filas:
NOMBRE EVENTO: 5th International Scientific and Technical Conference Modern Power Systems and Units, MPSU 2021
NOMBRE EVENTO: 2021 IEEE International Conference on Automation/24th Congress of the Chilean Association of Automatic Control, ICA-ACCA 2021
NOMBRE EVENTO: 5th International Scientific and Technical Conference Modern Power Systems and Units, MPSU 2021
NOMBRE EVENTO: 14th World Congress of Computational Mechanics and ECCOMAS Congress, WCCM-ECCOMAS 2020
Datos actualizados al 21/07/2026
Pasantías

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