Diseño de una planta de gasificación de residuos sólidos urbanos para generación de electricidad con una pila de combustible

Abstract

En este trabajo se pretende diseñar una planta de generación eléctrica mediante pilas de combustible, que utilice para la gasificación combustible obtenido a partir de residuos sólidos urbanos. Se analiza cuál es la escala óptima de producción para el desarrollo comercial de esta tecnología. Se selecciona entre las distintas alternativas posibles para la gasificación la que reúne las características que más se adecúan al objetivo concreto de uso del gas para una pila de combustible. Para poder diseñar el sistema de gasificación y limpieza, se realiza un análisis de los contaminantes presentes en el gas y de las posibilidades técnicas de eliminación. Del mismo modo, se estudian los distintos tipos de pilas de combustible disponibles, y se selecciona la que presente mejor perspectiva de uso, analizando asimismo las condiciones de operación del equipo. Dentro de los contaminantes presentes en el gas, este trabajo se centra en la depuración del ácido sulfhídrico, H2S. Para este caso, se estudia la eficacia que presentan sorbentes convencionales como la dolomita y los óxidos de cinc, y las condiciones de operación más favorables para cada uno de ellos. Finalmente, se estudia la viabilidad del sistema propuesto en la actualidad y sus perspectivas futuras.

This paper aims to design a power plant using fuel cells. The used fuel is obtained from gasification of municipal solid waste. It is analyzed the optimal level of production for the commercial development of this technology. The various possible alternatives for gasification are analyzed, and it is selected the one which has the features that best suit the specific aim of using gas for a fuel cell. To design the gasification system and clean-up, an analysis of contaminants in the gas and the technical possibilities of removal are performed. Similarly, the various types of available fuel cells are studied, and which has the best perspective of use is selected, also analyzing the operating conditions of the equipment. Among the contaminants in the gas, this paper focuses on the purification of hydrogen sulfide, H2S. In this case, it is studied the efficacy of the conventional sorbents such as dolomite and zinc oxides, and their more favorable conditions for each operation. Finally, the feasibility of the proposed today and its future prospects system is studied.