Estudio preliminar del aprovechamiento de los residuos agrícolas de cosecha de la caña de azúcar como combustible adicional para calderas bagaceras de Tucumán (Argentina)

Abstract

          La necesidad de racionalizar el consumo de combustibles de origen fósil ha llevado a explorar nuevas fuentes de energía. La industria azucarera de Tucumán, Argentina, utiliza principalmente como combustible adicional en calderas de vapor bagaceras el gas natural (GN), que presenta elevados costos de adquisición y, en algunos casos, falta de disponibilidad. La Estación Experimental Agroindustrial Obispo Colombres (EEAOC) realizó un estudio preliminar para el aprovechamiento energético del residuo agrícola de cosecha de la caña de azúcar (RAC), con el objetivo de reemplazar el GN no renovable extraído de yacimientos petrolíferos. Para ello se aprovechó el secado natural del RAC a campo; se lo transportó a fábrica para ser acondicionado y mezclado con bagazo y luego ser utilizado como mezcla combustible en los generadores de vapor. Los ensayos preliminares realizados mostraron que es posible quemar mezclas de bagazo con RAC en calderas bagaceras convencionales. Para una relación en peso de 75% de bagazo y 25% de RAC se obtuvo una combustión estable, y se alcanzó una eficiencia térmica en la caldera de 71,6%, mayor en un 5 en relación a la eficiencia obtenida utilizando únicamente bagazo (caso base). La producción de vapor aumentó un 21% y no se requirieron modificaciones estructurales en el generador. Asimismo, para igual producción de vapor se logró un ahorro de bagazo de 43%. Se estimó que el RAC necesario para reemplazar el GN adicional de la industria azucarera de Tucumán sería aproximadamente de 18% en relación al RAC total disponible. Además de eliminar completamente el consumo de gas natural (GN) de los ingenios de Tucumán, quedarían aun excedentes de RAC y de bagazo disponibles para otros usos, tales como el incremento de la producción de bioelectricidad para venta a la red y la producción de papel y producción de biomateriales, entre otros. Considerando para la provincia de Tucumán una producción de 14 millones de t caña/año, el ahorro de GN sería de alrededor de 70 millones de Nm³ GN/año.

ABSTRACT
Preliminary study of the utilization of agricultural residues from sugarcane harvest as additional fuel for the bagasse boilers of Tucumán (Argentina)

          The need to rationalize the consumption of fossil fuels has led to explore new energy sources. The sugar industry in Tucuman, Argentina, used mainly as additional fuel in steam boilers bagasse, natural gas (NG), which has high acquisition costs and in some cases lack of availability. A preliminary study for the energy use of agricultural crop residue of sugarcane (RAC) as alternative additional fuel in bagasse boilers of the mills of Tucuman, Argentina, was made. To do this the RAC was naturally drying and then transported to the factory to be crushed and mixed with bagasse to feed the boilers. The preliminary tests show that it is possible to burn mixtures of RAC and bagasse in conventional bagasse boilers. To a weight ratio of 75% bagasse and 25% of RAC, stable combustion was achieved, the efficiency increased by 6%. A 43% bagasse saving relative to the same steam quantity was attained over the boiler operating only with bagasse, without any additional fuel. The steam production increased by 21%, and boiler structural modifications was not required. The necessary RAC to replace the additional fossil fuel Tucuman's sugar industry would be approximately 18% of the available RAC, whereby in addition to completely eliminate the consumption of natural gas (NG) of the mills Tucuman, would remain even surplus bagasse and RAC available for another uses, such as increased production of bioelectricity for sale to the grid, paper production, production of biomaterials, among others. Considering for the province of Tucuman a production of 14 million tons cane / year, NG saving would be around 70 million Nm³ NG / year.