1. Combustible.

Combustible es cualquier material capaz de liberar energa cuando se

quema, y luego cambiar o transformar su estructura qumica. Supone la

liberacin de una energa de su forma potencial a una forma utilizable (por

ser una energa qumica).

2. Poder calorfico.

Es la cantidad de calor generado al quemar una unidad de masa del material

considerado como combustible. El poder calorfico est relacionado con la

naturaleza del producto. Existen varias unidades para esta propiedad.

En los combustibles slido se emplea el Kcal/Kg Kcal/mol; en los

combustibles lquidos se emplea el Kcal/mol Kcal/l; y en los

combustibles gaseosos se emplea el Kcal/m3

Kcal/mol.

Existen dos clases de poder calorfico: el Poder Calorfico Inferior (PCI) y

el Poder Calorfico Superior (PCS).

PCS: Es el poder calorfico total. Es la cantidad de calor desprendida en la

combustin de un Kg de combustible cuando se incluye el calor de

condensacin del agua que se desprende en la combustin.

PCI: Es el poder calorfico neto. Es el calor desprendido en la combustin

de 1 Kg de combustible cuando el vapor de agua originado en la

combustin no condensa.

Cuando el combustible no tiene H, entonces no es posible la formacin de

agua y esto implicar que PCS=PCI.

Para determinar el poder calorfico de una sustancia se puede hacer directa

o tericamente:

a. DIRECTAMENTE: Por medio del calormetro y ayudados de una bomba calorimtrica, teniendo en cuanta adems que el calor

cedido va a ser igual al calor absorbido.

b. TERICAMENTE: Aplicando la Ley de Hess:

Qreact

= Hreact

Hproductos

3. Clasificacin de los combustibles.

Los combustibles se pueden clasificar segn su origen, grado de

preparacin, estado de agregacin.

3.1. Origen.

3.1.1. Fsiles: proceden de la fermentacin de los seres vivos.

3.1.2. No fsiles: el resto.

3.2. Grado de preparacin.

3.2.1. Naturales: se les encuentra en la naturaleza y antes de su

utilizacin slo se efectan tratamientos mecnicos o fsicos. Ej:

carbn (molienda, lavado, secado), petrleo (destilacin), gas

natural (depuracin) y madera.

3.2.2. Elaborados: obtenidos por tratamiento qumico de los

anteriores. Ej: gas de gasgeno, coke, carbn vegetal

3.3. Estado de agregacin.

3.3.1. Slidos: se encuentran en tal estado en la naturaleza o una vez

transformados. Ej: la madera, el carbn

3.3.2. Lquidos: cualquier lquido que pueda ser usado como

combustible y que pueda ser vertido y bombeado. Ej: gas-oil,

fuel-oil, petrleo, gasolinas

3.3.3. Gaseosos: se encuentran en estado gaseoso. Se incluye el gas

natural y todas sus variedades. Tambin el gas de carbn, de

petrleo, de altos hornos, gas ciudad y diversas mezclas.

4. Combustibles slidos.

El origen de los combustibles slidos es ciertamente remoto (desde el

descubrimiento del fuego).

Los combustibles slidos naturales son principalmente la lea, el carbn, y

los residuos agrcolas de diverso origen.

Los combustibles slidos artificiales son los aglomerados o briquetas,

alcoque de petrleo y de carbn y carbn vegetal. Estos combustibles son

el resultado de procesos de pirogenacin (aplicacin de calor sin contacto

con el aire) a que sometemos los combustibles slidos naturales.

Madera

La madera se ha empleado como combustible desde que se descubri el

fuego. Hasta mediados del S. XVIII (I Revolucin Industrial) era

prcticamente el nico combustible utilizado.

Est compuesta por fibras leosas, nitrgeno, savia y agua. El nitrgeno

forma parte de la estructura vegetal de la madera. La savia es una

disolucin acuosa con sales inorgnicas, azcares, celulosas, El agua es

el prinicipal componente no inflamable de la madera.

En invierno es cuando la madera contiene menos agua. El porcentajes de

las cenizas o residuos de la combustin es pequeo. Suelen contener

fosfatos, silicatos, carbonatos, Na, K, Fe Mg, Mn.

El proceso de formacin de la madera es un proceso endotrmico (absorbe

energa). Su temperatura de inflamacin se situa por los 250-300C. Arde

con llama larga. Las unidades de medicin son:

a. Metro Cbico: Masa de madera maciza que llena 1 m.3

b. Estreo: Cantidad de lea partida y apilada que llena el volumen

aparente de 1 m3

.

Carbn

El carbn es un combustible fsil slido, en el que intervinieron en su

formacin un proceso de descomposicin de vegetales. Para su formacin

intervienen sobre todo los cidos hmicos. Potoni considera que los

carbones se pueden clasificar en:

a. Sapropelitos o rocas de fermentacin ptrida: carbonificacin de grasa y albminas animales y vegetales inferiores (algas).

b. Rocas Hmicas: debidas a la descomposicin de las plantas.

c. Liptobiolitos: constitudos sobre todo de ceras naturales

Un carbn est compuesto por carbono, hidrgeno, oxgeno, nitrgeno,

azufre, agua. Exceptuando la primera y la ltima, todas estas

combinaciones tienen la particularidad de que el carbono se presenta en

ellas formando una estructura bencnica (anillos). Tambin puede tener

componentes inorgnicas, que son las que nos van a dar las cenizas tras la

combustin.

La humedad de un carbn disminuye el PCI (Poder Calorfico Neto o

Interior). Aumenta adems el volumen de gases de combustin,

disminuyendo de este modo el rendimiento del combustible.

Las cenizas no sufren combustin, pero forman xidos en las escorias, lo

que puede impedir el contacto con el aire, atacan la instalacin, apantallan

el proceso,

La formacin del carbn, y por tanto, su composicin vienen dadas por la

reaccin de la vida. Adems de los tejidos vegetales fosilizados que existan

en el carbn, tambin pueden aparecer tejidos animales.

Clasificacin de los carbones:

a. Lignitos: son unos carbones inmaturos con un porcentaje entre la turba y los bituminosos.

b. Hullas: son los carbones que poseen el siguiente grado de carbonificacin a los lignitos. La hullas son carbones que

presentan un inters mayor que los anteriores porque nos pueden

aportar ms energa.

c. Antracita: es el carbn que tiene un mayor poder calorfico. Es el ms duro y denso. Se emplea para procesos de gasificacin

directa, y algn tipo de aplicacin metalrgica de baja capacidad.

5. Combustibles gaseosos.

Se denominan combustibles gaseosos a los hidrocarburos naturales y a los

fabricados exclusivamente para su empleo como combustibles, y a aquellos

que se obtienen como subproducto en ciertos procesos industriales y que se

pueden aprovechar como combustibles.

Gas manufacturado

Este fue el primero en utilizarse, fabricado a partir de la destilacin del

carbn (pirogenacin de ullas), siendo el llamado gas manufacturado los

productos voltiles de esta destilacin.

La industria del gas lo fabrica actualmente por tratamiento (reorganizacin

y cracking) de productos petroleros.

Los productos que lo componen son:

a. Monxido de carbono (CO), lo que les da un carcter txico.

b. Hidrgeno, hasta una proporcin del 50%.

c. Metano.

d. Pequeas proporciones de CO2, N2, O2 e hidrocarburos.

Gas Natural

Proviene de los yacimientos naturales subterrneos o submarinos y es

producto de la descomposicin de la materia orgnica bajo grandes

presiones. Est formado por una mezcla de gases ligeros que se encuentra

frecuentemente en yacimientos de petrleo, disuelto o asociado con el

petrleo o en depsitos de carbn.

Gases Licuados del Petrleo (GLP)

Se denominan as al butano y propano comerciales, que provienen del

refinado del petrleo, pero stos tambin estn presentes en menor cantidad

en los yacimientos de gas natural y son recuperados en la preparacin de

ste antes de su transporte.

Tanto el propano como el butano comercial son expedidos en forma de

lquidos, aunque en algunos casos tambin se suministran en fase gaseosa y

tambin en mezclas de ambos con aire, como sustitutos del gas natural (aire

propanado 15,6) o de los gases manufacturados (aire propanado 7,5 y aire

butanado 7,3).

El propano y el butano comerciales no son cuerpos puros sino mezclas, asi,

el propano comercial contiene propano y hasta un 30% de propeno (C3H6),

mientras que el butano comercial posee butano puro y buteno (C3H8).

Como en el caso de gas natural, estn exentos de monxido de carbono, y

por lo tanto no son txicos.

Gas de alto horno

Este es un subproducto de los procesos siderrgicos, de un bajo poder

calorfico, por lo que no suele compensar los gastos de transporte y se

utiliza in situ, bien en centrales trmicas prximas, bien en los propios procesos del alto horno.

La composicin del gas de alto horno contiene del orden del 65 % de

CO+N2 (con un porcentaje de CO del 25 % aproximadamente), adems su

contenido en H2 es muy pequeo (menor al 5 %), lo que explica su dbil

contenido energtico.

6. Ventajas de la gasificacin del carbn.

La gasificacin subterrnea consiste en una cmara, dentro de la propia

veta de carbn, en la que se inyecta oxgeno a presin y agua pulverizada.

De esta forma, las reacciones qumicas conseguidas producen un gas rico

en monxido de carbono, hidrgeno y otros elementos como metano. Este

gas, tras una desulfuracin, puede utilizarse para generar energa elctrica o

como combustible. El carbn empleado no necesita ser de alto poder

calorfico, sino que permita buenas reacciones, aunque su ptimo

aprovechamiento tambin depende de las caractersticas geolgicas del

terreno adyacente.

La gasificacin subterrnea ofrece, segn los expertos, una de las maneras

ms ecolgicas y verstiles de convertir el carbn en electricidad,

hidrgeno y otros productos energticos. Permite aprovechar la energa

contenida en el carbn sin necesidad de extraerlo, evitando los problemas

ecolgicos y de seguridad de la minera convencional.

Las plantas de gasificacin de carbn son ms eficientes energticamente

que las convencionales de combustin

La gasificacin es la transformacin de toda materia carbonosa en gas

mediante la reaccin del carbn incandescente con O2, vapor de agua, CO,

SO2.

La gran ventaja de la gasificacin del carbn es que adems de aumentar la

eficiencia en la generacin elctrica reduce considerablemente las

emisiones de CO2 a la atmsfera , lo cual, en estos tiempos en los que el

cambio climtico es uno de los problemas ms graves que afectan a nuestro

planeta, se antoja fundamental y prcticamente imprescindible el uso de

esta forma de producir energa.