Innovación
Utilizando un innovador prototipo de calefacción residencial integrado a un pretratamiento de leña denominado «leño limpio» con valorización de RILes, se busca mitigar las emisiones de contaminantes atmosféricos.
La combustión residencial de leña entrega un servicio energético que renovable y de alta disponibilidad pero al mismo tiempo, es una importante fuente de contaminación atmosférica debido a la elevada emisión de contaminantes en fase gaseosa.
En Chile, la fracción de hogares que utiliza leña como combustible varía entre un 57,8% y un 99,3%; a nivel mundial alcanzan los 2.700 millones de personas que utilizan leña como fuente de energía térmica para calefacción doméstica y/o cocción de alimentos.
“Existen estrategias primarias y secundarias para reducir los niveles de contaminación. Las primarias se refieren a mejoras tanto en el combustible de entrada como en las condiciones de combustión (selección del tipo de leña, diseño de estufas y optimización de parámetros de combustión), mientras que las medidas secundarias se focalizan en el tratamiento de la fase humeante posterior a la combustión de leña y buscan reducir los contaminantes ya generados”, detalla Mario Toledo Torres, investigador del equipo de la Universidad Técnica Federico Santa María (UTFSM).
El equipo del proyecto realizó modificaciones al diseño de un calefactor Bosca ampliamente comercializado integrando los medios porosos al interior del hogar de combustión.
Los medios porosos no son más que materiales sólidos formados de diferente naturaleza, como piedra o distintos minerales, donde en su forma prevalece los poros u hoyos. Con la modificación lograron obtener mayor eficiencia térmica y menor emisión de material particulado.
Esta innovación de diseño sumada a la combustión de leño limpio, se potenciaron para maximizar el impacto en la reducción de contaminantes. Sumado a ello, se está investigando la valorización de los residuos líquidos que se generan del proceso leño limpio en crecimiento vegetal.
En el Laboratorio de Energía Renovables (LER) del Departamento de Ingeniería Mecánica se desarrolla los ensayos de combustión, mientras que en el Laboratorio de Productos Naturales del Departamento de Química a cargo del académico Lautaro Taborga Morales se optimiza el protocolo leño limpio.
En el LER, se instaló un artefacto de combustión lenta de la empresa Bosca, quien apoya el proyecto. Los investigadores y tesistas, prepararon el instrumental necesario para analizar el consumo de leña y la emisión, y de esta forma conocer, en tiempo real los contaminantes atmosféricos.
Fabián Guerrero Castro, codirector del proyecto e investigador joven del Departamento de Ingeniería Mecánica de la UTFSM, detalló que lograron disminuir los factores de emisión del material particulado entre un 47 a 61%, aumentando el rendimiento térmico del proceso de combustión en un 80%.
Actualmente el equipo de investigación compuesto principalmente por las investigadoras Karen Yañez, Lorena Espinoza, Laura Gamboa y Carla Hernández, además de las estudiantes María Paz Lara y Allinson Salinas que se encuentran desarrollando sus tesis.
En la universidad trabajan actualmente en los ensayos de combustión de diferentes tipos de leña representativas de las regiones centro sur de Chile (eucalipto, lenga y hualle), acoplado a un sistema de medición para analizar en tiempo real contaminantes atmosféricos.
