Abstract
This study focuses on the energy-efficient utilization of both solid and liquid wastes from palm oil mills, particularly their use for power generation. It includes the integration of a power generation system using empty fruit bunches (EFB) and palm oil mill effluent (POME). The proposed system mainly consists of three modules: EFB gasification, pome digestion, and additional organic Rankine cycle (ORC). EFB are dried and converted into a syngas fuel with high calorific value through integrated drying and gasification processes. In addition, POME is converted into a biogas fuel for power generation. Biogas engine-based cogenerators are used for generating both electricity and heat. The remaining unused heat is recovered by the ORC module to generate electricity. The influences of three EFB gasification temperatures (800, 900 and 1,000 °C) in EFB gasification module, and working fluids and pressure in the ORC module are evaluated. Higher EFB gasification leads to higher generated electricity and remaining heat for ORC module. Power generation efficiency increases from 11.2 to 24.6% in case of gasification temperature is increased from 800 to 1,000 °C. In addition, cyclohexane shows highest energy efficiency compared to toluene and n-heptane in ORC module. Higher pressure in ORC module also leads to higher energy efficiency. Finally, the highest total generated power and power generation efficiency obtained by the system are 8.3 MW and 30.4%, respectively.Este trabajo aborda el uso eficiente de los residuos sólidos y líquidos producidos en las plantas de beneficio de aceite de palma; particularmente su utilización para la generación de energía. El trabajo propone la integración de un sistema de generación de energía a partir del uso de tusa de palma de aceite y los efluentes generados en planta de beneficio (POME, en inglés). El sistema propuesto consiste principalmente de tres módulos: gasificación de tusa, digestión de pome y un ciclo orgánico de Rankine (ORC, en inglés) adicional. A través de procesos integrados de secado y gasificación la tusa es convertida en gases de síntesis con alto valor calorífico, mientras que con el POME se produce un biogás para la generación de energía eléctrica. El proceso de cogeneración utiliza motores de biogás para generar electricidad y calor. El excedente de energía térmica no utilizada es recuperado por el módulo ORC y posteriormente empleado para la generación de energía eléctrica. En esta investigación se evaluó la influencia de tres temperaturas de gasificación (800, 900 y 1.000 °C) en el módulo de gasificación de tusa, así como los fluidos de trabajo y la presión en el módulo ORC. Los resultados señalan que incrementar la temperatura de gasificación de 800 a 1.000 °C permite a su vez incrementar la eficiencia del sistema de 11,2 a 24,6 %. Así mismo, en cuanto a los fluidos de trabajo analizados, el ciclohexano muestra una mayor eficiencia de energía en comparación con el tolueno y el n-heptano. Además, se comprueba que altas presiones en el módulo ORC conllevan a una mayor eficiencia energética. Por último, los hallazgos de esta investigación muestran que la cantidad máxima de energía generada por el sistema es de 8,3 MW y con una eficiencia de 30,4 %.