Sistema de recuperación de calor que mejora la eficiencia y reduce la emisión de material particulado de sistemas de combustión de biomasa

Tecnología

La tecnología consiste en un recuperador de calor que integra un intercambiador de calor con un condensador de gases y un precipitador para las partículas de material particulado. El principio de operación consiste en conectar al flujo de gases provenientes del equipo de combustión (una cocina a leña, pellets y otros). Los gases al pasar por el _**intercambiador de calor**_ , entregan su calor sensible y latente al agua del sistema de almacenamiento de agua caliente sanitaria (ACS) y el _**precipitador electrostático**_ (filtro) actúa produciendo la separación de las partículas del flujo gaseoso, las cuales serán recuperadas junto con el condensado para ser reinyectados al sistema de combustión. Luego, el flujo de gases limpio es evacuado al ambiente con ayuda de un ventilador de tiro inducido. La solución propuesta se diferencia de las soluciones existentes a nivel nacional en la integración en un único dispositivo de los conceptos de intercambiador ultraeficiente para gases de combustión (condensación) y la mejor tecnología de captación de MP (precipitación electrostática). En esta primera aproximación, la solución aplica a equipos de uso residencial sobre 10 kW, pero esta se puede escalar para equipos industriales para lo cual el proyecto cuenta con el compromiso de tres empresas líderes en la materia. Otros elementos diferenciadores tienen relación con optimización geométrica a partir del análisis de diferentes diseños de HX encontrados en patentes e información tecnológica y la posibilidad de reinyección de MP capturado por el sistema. Finalmente, en términos de control, la solución contará con la incorporación de un ventilador de tiro inducido que compense la pérdida de tiraje natural asociado al enfriamiento del flujo gaseoso.

Qué problema resuelve esta capacidad

Al año 2019 la biomasa constituyó la segunda fuente primaria de energía después del petróleo, con un aporte que asciende a 81.585 Tcal correspondientes al 25% de la matriz energética primaria total del país. Esta fuente energética es una de las responsables principales de las emisiones de material particulado y es así como en el año 2018 la combustión de leña aportó un 81.5% de emisiones de material particulado fino (MP2,5), producto principalmente del uso de leña en el área residencial. Los efectos en la salud de la población de las emisiones de material particulado fino están asociados con eventos de mortalidad y morbilidad, al ser estas partículas inhalables por el sistema respiratorio, penetrando en la estructura pulmonar, causando morbilidad cardiovascular y pulmonar. En cuanto a la mortalidad, la exposición a largo plazo de MP2.5 aumenta la probabilidad del riesgo de sufrir enfermedades cardiopulmonares a razón de 6-13% por 10

Cuáles son las ventajas competitivas de esta capacidad

Se espera que la implementación de la tecnología en equipos de combustión de biomasa genere reducciones en las emisiones de material particulado (MP) superiores 85% y al menos un 20% aumento en la eficiencia energética de los equipos convencionales. Además, su implementación permite mantener los equipos en uso actualmente, ahorrando costos de recambio de la tecnología original. En este contexto, se visualizan las siguientes oportunidades: \- Solución de pequeño tamaño y aplicabilidad versátil \- Cumplimiento de normativas ambientales \- Aumento de eficiencia térmica y ahorros derivados \- Operación de equipo en periodos de preemergencia y emergencia ambiental

Qué más deberías saber sobre esta capacidad

TRL 4

Contacto
Oscar Francisco Farías Fuentes Investigador / Responsable

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