P4. Poligeneración: Biomasa

Alcance

Desarrollar sistemas integrados de recursos renovables y no renovables bajo el esquema poligeneración (energía y productos de valor agregado) de manera que se aprovechen residuos agroindustriales y se mejore la sostenibilidad y confiabilidad del sistema energético nacional.

Objetivos Específicos

1 – Identificar a nivel fundamental (reactor a escala de laboratorio) las principales variables que afectan los rendimientos y calidad de los productos obtenidos durante los procesos de conversión termoquímica de la biomasa.

2 – Identificar a nivel de prototipo experimental, las principales variables que afectan los rendimientos y calidad de los productos obtenidos durante los procesos de conversión termoquímica de la biomasa, logradas en la experimentación a nivel fundamental.

3 – Diseñar y construir un prototipo de fotobiorreactor para el cultivo de microalgas con mínimo consumo de energía que mitigue las emisiones de gases de efecto invernadero generados durante los procesos termoquímicos.

4 – Implementar 2 prototipos piloto de generación de energía: 1 Sistema integrado de recursos renovables y no renovables y 1 Sistema de generación de productos de valor agregado y energía eléctrica, en las instituciones de educación superior no acreditadas como estrategia de fortalecimiento institucional y transferencia de conocimiento.

5 – Realizar la evaluación del potencial de uso de los productos del proceso de poligeneración, para su escalamiento y aprovechamiento como sustitutos en el mercado.

6 – Identificar soluciones tecnológicas que permitan generar esquemas de generación distribuida integrando fuentes convencionales y no convencionales de energía y su impacto en el sistema energético colombiano.

7 – Realizar la estimación de la Huella de Carbono de productos obtenidos en los procesos de conversión termoquímica, desarrollados en el marco del proyecto, con el fin de describir el componente de impactos atmosféricos expresados en términos de emisión de toneladas de dióxido de carbono equivalentes (CO2e), que son liberadas debido a las actividades incluidas en el alcance de la estimación.

8 – Realizar el Análisis de Ciclo de Vida de las tecnologías y prototipos desarrollados en el marco del proyecto, con el fin de realizar un análisis de los impactos ambientales de los sistemas y productos desde su producción e implementación, hasta su uso y disposición final.

9 – Establecer relaciones interinstitucionales a través del trabajo conjunto de los grupos de investigación y los laboratorios asociados, de tal manera que se fortalezca la capacidad analítica para definir estrategias a corto, mediano y largo plazo.

Contenido Audiovisual

Productos esperados del proyecto

Generación de Nuevo Conocimiento

– 29 Artículos de Investigación categoría A1.

– 4 Artículo de Investigación categoría B.

– 3 Libros categoría B.

– 1 Capítulo en libro categoría B.

– 1 Patente de invención o modelos de utilidad solicitados o en proceso de concesión.

Apropiación Social del Conocimiento

– Participación en 8 eventos científico, tecnológico y de innovación (congresos, seminarios, foros, conversatorios, talleres, entre otros).

– Organización de 2 eventos científico, tecnológico y de innovación (congresos, seminarios, foros, conversatorios, talleres, entre otros. Workshop

Desarrollo Tecnológico e Innovación

– 3 Prototipos industriales.

Formación de Recurso Humano

– 4 Estudiantes de doctorado formados

– 7 Estudiante de maestría formados

– 16 Estudiantes de pregrado vinculados

– Creación de 2 cursos doctorado.

Producción científica

Publicaciones en revistas científicas

Arias-Gaviria, J., Carvajal-Quintero, S. X., & Arango-Aramburo, S. (2019). Understanding dynamics and policy for renewable energy diffusion in Colombia. Renewable Energy, 139, 1111-1119. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.02.138

Cardona, M., Gallego, J. M., García, J. J., & Franco, J. A. (2020). Prepaid electricity and in-home displays: An alternative for the most vulnerable households in Colombia. Electricity Journal, 33(8), 106824. https://doi.org/10.1016/j.tej.2020.106824

Castaño-Gómez, M., & García-Rendón, J. J. (2020). Installed capacity of photovoltaic solar energy in Colombia: An analysis of economic incentives. Lecturas de Economia, 93, 23-64. https://doi.org/10.17533/UDEA.LE.N93A338727

García Rendón, J., Gutiérrez Gómez, A., Vargas Tobón, L., & Velasquez Ceballos, H. (2019). Redes inteligentes y mecanismo de respuesta de la demanda: el caso del sector eléctrico colombiano. Revista de Economía del Caribe, 0(23), 33-45. https://doi.org/10.14482/rec.v0i23.12250

Rendon, J. J. G., Giraldo, M. C., & Ceballos, H. V. (2019, diciembre 1). Retailer Electricity Market Price in Colombia. 2019 FISE-IEEE/CIGRE Conference – Living the Energy Transition, FISE/CIGRE 2019. https://doi.org/10.1109/FISECIGRE48012.2019.8984955

Rendon, J. J. G., & Tirado, V. D. G. (2019, diciembre 1). Carbon Credits Price for Renewable Energy and Forestry Proyects in America and the Caribbean. 2019 FISE-IEEE/CIGRE Conference – Living the Energy Transition, FISE/CIGRE 2019. https://doi.org/10.1109/FISECIGRE48012.2019.8984991

Working papers

Botero García, J., Arbelaez, J. C., & Garcia Rendon, J. J. (2019). Transición energética en Reino Unido para la integración de fuentes no convencionales de energía y redes inteligentes. http://hdl.handle.net/10784/15402

Botero García, J., Cardona Vásquez, D., & García Rendón, J. (2019). Transición energética en Alemania e integración de fuentes de energías no convencionales. http://hdl.handle.net/10784/15398

Botero García, J., & García Rendón, J. (2019). Transición energética en Francia para la incorporación de fuentes de energías no convencionales y redes inteligentes. http://hdl.handle.net/10784/15397

Garcia Rendon, J. J. (2019). Transición energética en España e integración de fuentes de energías no convencionales. http://hdl.handle.net/10784/15401

Lopez, G., Garcia Rendon, J. J., Perez, A., Arbelaez, J. C., & Chaparro, S. (2019). Fuentes renovables no convencionales y redes inteligentes en Brasil y Chile. http://hdl.handle.net/10784/15400

García Rendón, J. J., & Pérez Libreros, A. F. (2019). El precio spot de la electricidad y la inclusión de energía renovable no convencional: evidencia para Colombia. http://hdl.handle.net/10784/13804

Patiño Echeverri, D., Correa Giraldo, M., & García Rendón, J. (2019). Integración de fuentes de energías renovables no convencionales y redes inteligentes en Estados Unidos: evidencia para PJM1. http://hdl.handle.net/10784/15399%09

Presentaciones y eventos de divulgación

Panel expertos Energética 2030 en: FISE IEEE CIGRE Conference 2019, Living the energy transition, en el que participamos del proyecto 6: https://twitter.com/Energetica2030/status/1203067132373798912/photo/3 https://twitter.com/Energetica2030/status/1203067132373798912/photo/1

Oportunidades y desafíos de la transición a las energías renovables: http://www.eafit.edu.co/medios/campusglobal/Paginas/oportunidades-y-desafios-de-la-transicion-a-las-energias-renovables.aspx

Electricidad prepago y medidores inteligentes: ¿una alternativa para la población más vulnerable en Colombia?: http://vox.lacea.org/?q=blog/electricidad_prepago_colombia

Director del proyecto

Profesor Titular de la Universidad Nacional de Colombia, actualmente es miembro de la Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Físicas y Naturales, director del grupo de investigación en Termodinámica Aplicada y Energías Alternativas – TAYEA de la Universidad Nacional e Investigador Principal del Proyecto P4. Poligeneración que hace parte del programa energética 2030. Realizó su estancia postdoctoral en la Universidad Libre de Bruselas, es Doctor en sistemas Energéticos de la Universidad Politécnica de Madrid; Licenciado en Física por la Universidad de Antioquia e Ingeniero Mecánico por la Universidad Pontificia Bolivariana.