Evaluación Comparativa de Procesos de Biomasa y Power-to-Gas Integrados con Diferentes Tecnologías de Gasificación Impulsadas por Electricidad
Autores: Song, Guohui; Cui, Xiaobo; Wang, Liang; Wei, Zheng
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evaluación Comparativa de Procesos de Biomasa y Power-to-Gas Integrados con Diferentes Tecnologías de Gasificación Impulsadas por Electricidad
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Desarrollo sostenible
Palabras clave
Biomasa
Poder a gas
SNG
Eficiencia energética
Emisiones de carbono
Costos de electricidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 30
Citaciones: Sin citaciones
Para desarrollar un proceso de biomasa y power-to-gas (BPtG) para el almacenamiento de electricidad renovable y la producción sostenible de gas natural sintético (SNG), este trabajo investigó cinco procesos de BPtG integrados con diferentes tecnologías de gasificación impulsadas por electricidad basadas en datos de simulación. Estos procesos fueron evaluados por la composición y el rendimiento del SNG, la eficiencia energética y de exergía en el ciclo de vida, las emisiones de carbono en el ciclo de vida y el costo de producción por unidad equivalente. Los resultados muestran que las eficiencias energética y de exergía del SNG de esos procesos oscilan entre el 53.1 y el 58.6% y entre el 36.4 y el 41.1%, respectivamente. Basado en el método de asignación de energía, las emisiones de carbono sin y con captura de CO oscilan entre 22.0 y 34.8 y entre -43.4 y -17.6, respectivamente, en gCOe/MJ. Estos procesos de BPtG pueden producir SNG de bajo carbono e incluso lograr emisiones de carbono negativas con captura de CO. Tanto los costos de materia prima como los de electricidad tienen influencias significativas en la rentabilidad de los procesos. Se recomienda el proceso de BPtG integrado con gasificación por calentamiento resistivo, gasificación asistida por plasma y electrólisis de agua moderada por su compromiso con el rendimiento desde múltiples perspectivas. Este documento proporcionó el orden de los cinco procesos basado en estos indicadores y recomendaciones para diferentes escenarios aplicables.
Descripción
Para desarrollar un proceso de biomasa y power-to-gas (BPtG) para el almacenamiento de electricidad renovable y la producción sostenible de gas natural sintético (SNG), este trabajo investigó cinco procesos de BPtG integrados con diferentes tecnologías de gasificación impulsadas por electricidad basadas en datos de simulación. Estos procesos fueron evaluados por la composición y el rendimiento del SNG, la eficiencia energética y de exergía en el ciclo de vida, las emisiones de carbono en el ciclo de vida y el costo de producción por unidad equivalente. Los resultados muestran que las eficiencias energética y de exergía del SNG de esos procesos oscilan entre el 53.1 y el 58.6% y entre el 36.4 y el 41.1%, respectivamente. Basado en el método de asignación de energía, las emisiones de carbono sin y con captura de CO oscilan entre 22.0 y 34.8 y entre -43.4 y -17.6, respectivamente, en gCOe/MJ. Estos procesos de BPtG pueden producir SNG de bajo carbono e incluso lograr emisiones de carbono negativas con captura de CO. Tanto los costos de materia prima como los de electricidad tienen influencias significativas en la rentabilidad de los procesos. Se recomienda el proceso de BPtG integrado con gasificación por calentamiento resistivo, gasificación asistida por plasma y electrólisis de agua moderada por su compromiso con el rendimiento desde múltiples perspectivas. Este documento proporcionó el orden de los cinco procesos basado en estos indicadores y recomendaciones para diferentes escenarios aplicables.