Predicción de la producción de potencia a partir de biomasa mediante simulación matemática de sistemas de generación de energía - Freire Cedeño, Johan David (2025)
Este trabajo de titulación responde al problema del déficit energético en Ecuador, el cual enfrenta desafíos para cubrir la demanda de electricidad debido a la dependencia de las hidroeléctricas, lo que genera la necesidad de explorar alternativas más sostenibles y diversificar la matriz energética, es por eso que se planteó como objetivo desarrollar un modelo matemático en MATLAB para comparar la producción de potencia a partir de biomasa en cuatro sistemas termoeléctricos: una central de biomasa, un Ciclo Combinado con Gasificación (CCGT), un Ciclo Orgánico de Rankine (ORC) y un Ciclo de Rankine simple. La metodología implementada tuvo un diseño no experimental, transversal, se observó y analizó un momento específico de la investigación, utilizando datos existentes para modelar y predecir la potencia generada por la biomasa en sistemas de energía. Los resultados mostraron que, para la central de biomasa se alcanzó la mayor potencia generada en todas las simulaciones, dentro de este sistema, el bagazo de caña de azúcar destacó como la biomasa con mayor producción de energía, alcanzando 79260.00 TJ/año, equivalentes a 2513 MW. Se concluyó que el modelo matemático desarrollado permitió comparar la producción de potencia entre una central de biomasa, una planta CCGT, un sistema ORC y una planta de Rankine simple, utilizando relaciones empíricas para la estimación de poder calorífico superior y un enfoque de equilibrio termodinámico basado en el método estequiométrico de las reacciones de metanización, water-gas shift, boudouard, y síntesis de amoníaco.