Evaluación del rendimiento energético en el proceso convencional y de celdas fotovoltaicas para la producción de oxígeno medicinal utilizando aspen y simulación matemática

La producción de oxígeno es fundamental en la atención de salud y se realiza principalmente mediante destilación criogénica. En Ecuador, empresas como Linde y Swissgas producen gases medicinales por destilación criogénica. La electrólisis con energía solar emerge como una alternativa para la producción de oxígeno. El objetivo principal del proyecto es evaluar el rendimiento energético de la destilación criogénica y la electrólisis solar para producir oxígeno medicinal en el Hospital IESS Los Ceibos. La metodología implementada se divide en términos energéticos y tecno-económicos. El análisis técnico se enfoca en el desarrollo de los sistemas y la simulación de los procesos en Aspen Plus (ASU) y Excel (PV-EL), mientras que el análisis energético evalúa la relación entre la energía y la cantidad de oxígeno producido. Finalmente, el análisis económico compara los costos (CAPEX y OPEX) y la rentabilidad financiera de ambos sistemas (ROI, VAN y TIR). Los resultados indican que, para el proceso ASU, el rendimiento energético es de 1.07 kWh/kg, y para el proceso PV-EL es de 6.43 kWh/kg. ASU tiene un ROI del 31%, un VAN de $244,359.63 y una TIR del 8.42%, mientras que PV-EL tiene un ROI del 20%, un VAN de $65,421.66 y una TIR del 7.76%. El análisis mostró que la destilación criogénica es más eficiente y rentable energéticamente, con un ROI, TIR y VAN superiores, a pesar de su alta inversión inicial. Aunque el proceso de electrólisis con celdas fotovoltaicas es viable, su mayor consumo energético afecta su competitividad frente a la destilación criogénica.

• Main Author: Tigrero Abarca, Dali Israel (author)
• Format: bachelorThesis
• Language: spa
• Published: 2024
• Subjects: DISEÑO DE PROCESO; DESTILACIÓN CRIOGÉNICA; ELECTRÓLISIS; PANELES FOTOVOLTAICOS
• Online Access: https://repositorio.ug.edu.ec/handle/redug/75678