Magíster en Gestión para la Globalización / En este trabajo se estudiaron los principales factores que se espera afecten la implementación de un proyecto de conversión de residuos en energía en Chile. En la investigación realizada se evaluaron las condiciones generales existentes en Chile a través de un análisis PESTEL. Además, se revisaron los principales residuos generados en Chile considerando, entre otros, factores tales como la logística inversa, el volumen de generación, la disponibilidad libre del residuo y el valor energético del mismo. Se revisó también el estado actual de las tecnologías de conversión de residuos en energía en el mundo, identificando el nivel de madurez comercial de cada tecnología. Este trabajo continúa con el estudio de los mercados asociados a un proyecto de conversión de residuos en energía y culmina con el diseño y evaluación de un proyecto que permite generar electricidad a partir de la digestión anaeróbica de lodos residuales de las plantas de tratamiento de aguas servidas de la 8ª Región. El diseño del proyecto cuenta con la participación de la empresa Belga OWS como proveedor de la tecnología necesaria. El análisis PESTEL revela que en Chile se están gestando condiciones adecuadas para el desarrollo de proyectos de transformación de residuos a energía. Con un adecuado ambiente político e institucional, con una economía en crecimiento y una legislación en constante mejora para enfrentar los desafíos de gestionar los residuos de manera ambientalmente sustentable y resolver los problemas de la matriz energética del país. La revisión de residuos generados en Chile permite identificar a los lodos generados por las empresas sanitarias (lodos PTA), como un residuo con alto potencial para un proyecto de transformación de residuos en energía y la revisión de tecnologías muestra que la digestión anaeróbica es una tecnología madura comercialmente. La digestión anaeróbica es además adecuada para la recuperación de energía desde lodos PTA. Se constata además la casi nula presencia en el país de proveedores de esta tecnología lo que obliga a buscar proveedores extranjeros. El análisis de los mercados relevantes destaca los incentivos para diversificar la matriz de energía con medios renovables no convencionales, mientras que por otro lado remarca el poder de los generadores de residuos como una limitante al éxito económico de un proyecto de transformación de residuos en energía. La legislación en actual gestación (proyectos de ley general de residuos y ley de responsabilidad extendida del productor) debieran controlar el poder de los generadores de residuos, mejorando en el mediano plazo las condiciones para el desarrollo es estos proyectos. La evaluación económica del proyecto de transformación de lodos PTA en energía eléctrica, entrega una tasa interna de retorno de 13%, la cual es inferior al retorno de 25% requerido por la empresa Reinvent. La evaluación económica muestra además, de forma inesperada, una elevada dependencia del proyecto con la venta del material residual del proceso, característica que aumenta la complejidad del proyecto y con ello la incertidumbre sobre su éxito económico.

This diploma thesis deals with the use of CO2 in gasification of biomass. The theoretical part is focus on description of gasification process and gasification reactors. The next part descripes the influence of the gasifitation medium composition on the properties of the generated gas. The experimental part is devoted to gasification of biomass on a fluidized bed generator, where the effect of CO2 concetration in the gasification medium on the properties of the generated gas is investigated. In the final part is the evaluation of the results.

Tato diplomová práce se zabývala možnostmi utilizace lignocelulosového materiálu jako obnovitelného zdroje k produkci polyhydroxyalkanoátů (PHA) biotechnologickými metodami. Teoretická část práce se zaměřuje na charakterizaci rostlinné odpadní biomasy, její enzymatickou sacharifikaci a možnosti produkce a izolace hydrolytických enzymů. Dále se pak literární rešerše zabývá bakteriální produkcí PHA a možností využití lignocelulosové biomasy pro jejich produkci. V rámci experimentální části byly vybrané odpadní substráty hydrolyzovány chemickou a enzymatickou cestou. Jako odpadní substráty byly použity výlisky z jablek, hroznového vína a řepky olejné a kávová sedlina. Získané hydrolyzáty byly použity k produkci PHA bakteriálním kmenem Burkholderia cepacia. Nejslibnějším substrátem se jevily výlisky z jablek. Ukázalo se, že vybraný bakteriální kmen je schopen utilizovat odpadní substráty i bez předchozí úpravy. Supernatant po skončení kultivace jevil následující aktivity: proteasovou, lipasovou (0.47 nmol/(mL•min)), celulasovou pro CMC (6.05 nmol/(mL•min)) a filtrační papír (4.63 nmol/(mL•min)) a xylanasovou (1.71 nmol/(mL•min)). Tyto enzymy mohou představovat zajímavý vedlejší produkt výroby PHA z odpadních zemědělských materiálů. V rámci této práce byl také posouzen vliv délky kultivace a způsob hydrolýzy na výslednou produkci PHA a enzymatickou aktivitu průmyslově zajímavých enzymů.

The master’s thesis deals with thermal treatment of biomass and with reduction of emission, which originate during this process. First part speaks commonly about biomass incineration and about technologies for emission reduction, especially cyclones. Practical part of this paper involves description of multicyclone evaluation by different authors and the comparison on of the evaluation on a case study of concrete multicyclone.

The aim of this thesis is to assemble simplified computational 3D model for straw grate combustion, based on data provided by detailed computational 1D model. This thesis is organized as follows. Firstly, current state of CFD grate combustion modelling is described. The main body of this thesis is focused on creation simplified 3D model, which includes pressure losses calculation, aproximation of data provided by outcomes of detailed 1D model and analysis of heat transfer during combustion process. Simulation results dealing with radiation heat transfer and heat conductivity are included in conclusion.

Memoria para optar al título Profesional de Ingeniero Agrónomo / El alto vigor inicial, definido a través de un mayor área foliar temprana (Zadoks 12 - 13) y del peso de semilla, es ventajoso al asociarse con una mayor biomasa y área foliar durante el estado de crecimiento en condiciones de medioambiente Mediterráneo, donde las precipitaciones son abundantes en etapas tempranas en el desarrollo del cultivo y ausentes al final del ciclo productivo. Debido a lo anterior, éste estudio analizó y comparó el efecto del vigor inicial en el rendimiento y crecimiento de trigo candeal (Triticum turgidum L. var. durum) en un ambiente Mediterráneo y en condiciones de secano, además de asociar el rasgo a la interceptación de radiación.

Memoria para optar al Título Profesional de Ingeniera Forestal / Se estudió la biomasa aérea de tres especies arbustivas: Colliguaja odorifera, Retanilla trinervia y Berberis actinacantha en un área colindante a la Reserva Nacional Roblería del Cobre de Loncha ubicada en la Comuna de Alhué en la Región Metropolitana. La selección de los arbustos se realizó de forma dirigida. Se cortaron 15 individuos de cada especie, considerando a lo menos un arbusto para cada clase de tamaño observada. Se ajustaron funciones de biomasa mediante el método regresional, tomando en cuenta la biomasa total y la biomasa por componente de cada arbusto muestreado. Además se midió el crecimiento en la base de los vástagos antes seleccionados. En la biomasa total por especie se concluyó que C. odorifera fue la especie que más biomasa concentró promediando entre los 15 individuos 13,78 ± 14,76 kg/individuo. R. trinervia presenta 7,18 ± 5,78 kg/individuo y B. actinacantha es la que menor biomasa concentra con 2,87 ± 2,56 kg/individuo en promedio (± 1 DS). Con respecto a la obtención de biomasa por componente, B. actinacantha posee la mayor concentración en los vástagos vivos con el 83%, el 12% corresponde a follaje y los vástagos muertos solo acumulan el 5%, del total. En el caso de C. odorifera la mayor concentración se encuentra en los vástagos vivos con el 82%, el 13% corresponde a vástagos muertos y la menor concentración se observa en el follaje con el 5%. R. trinervia concentra el 75% en los vástagos vivos, el 19% en los vástagos muertos y solo el 6% en el follaje. En el caso de la biomasa total el mejor estimador fue la relación de diámetro de copa y la altura de cada arbusto obteniendo r2 entre 0,65 y 0,86 y P <0,01.

Renewable energy sources are currently at their maximum capacity, but this does not mean that they are slowing down in growing. The first part of the thesis is focused on the issue of renewable resources in the countryside at a general level. The second part is focused specially on the territory of Jablunkov and the possibility of using individual sources of renewable energy in this area. Three of the most suitable sources have been chosen for practical realization options, including economic calculations, these include both fixed costs and operational costs. Calculations were made using the so-called „Kotlíková kalkulačka“, the Photovoltaic Geographical Information System and Microsoft Office. Part of the thesis is also an assessment of the ecological and social aspects of renewable resources, including their impact on the use of the territory itself and the impact on the landscape. The results clearly show up the benefits of new technologies in both economic and environmental terms, and provide space for further use of renewable energy sources, whether in rural areas or in cities. Economically, the purchase of a heat pump is the best choice, the possibility of building new jobs is mainly provided by using of biomass. The thesis should serve as support for an even greater use of renewable energy, or in the decision making progress in choosing the most suitable alternative of renewable energy source for a family house.

This master´s thesis deals with various fundamental principles of utilization of waste biomass in heating industry. It describes and focuses on the usage of wood waste from logging to produce energy. Analysing real operational data of a selected heating-plant, company Teplárny Brno, a. s., it performs an evaluation of principal parameters waste wood fired heating plant. Based on analysis, there are proposed two variants of the heating plant (without the production of electric energy) and a combined heat and power source (with electricity production) for the Brno heat distribution in the text. The proposed fuel for both sources is the waste biomass, the same the installed heat capacity at the level of 40 MW by both sources. There is also projected a technological equipment in relation to the connection to the existing heat distribution system. The final evaluation is based on a mutual comparison of proposed sources and their comparison with a conventional natural gas fired central heat plant.

This diploma thesis was written as a part of the master study program at the Faculty of AgriSciences of the Mendel University in Brno. Its main topic is a literary solution and experimental measuring of biomass boiler operations. This thesis provides a basic overview of energy crops for energy use in the Czech Republic. Different technologies of thermo-mechanical transformations of biomass for energy are described in detail. The last part of the thesis focuses on pollutants from biomass burning that were measured in an experimental test.