Comparison of three Mexican biomasses valorization through combustion and gasification: Environmental and economic analysis

The energy production from biomass through thermochemical processes is a promising technology to reduce the negative environmental impact. This study evaluates the environmental effects of the use of different Mexican biomasses (castor husk, coffee pulp and Pinus sawdust) on the combustion and gasification processes applied to energy production. The objective was to carry out the environmental and economic analysis associated with the generation of 1 MJ of energy for three proposals to determine which biomass is better to use as a raw material, which process is more respectful with the environment and economically viable. The life cycle assessment analysis showed that the combustion process is less harmful to the environment than the gasification process. In addition, for the two thermochemical processes studied, it was observed that the equipment that most damaged the environment was the Rankine cycle due to the emissions released and the energy consumed. Therefore, the coffee pulp was identified as the biomass with the most negative impact for both processes and the Pinus sawdust as the one that least affects the environment. The energy production through combustion process is more economically viable than the gasification, but both processes can be considered highly competitive for the biomass valorization.La producción de energía a partir de biomasa mediante procesos termoquímicos es una tecnología prometedora para reducir el impacto ambiental negativo. Este estudio evalúa los efectos ambientales del uso de diferentes biomasas mexicanas (cascarilla de ricino, pulpa de café y aserrín de pino) en los procesos de combustión y gasificación aplicados a la producción de energía. El objetivo fue realizar el análisis ambiental y económico asociado a la generación de 1 MJ de energía para tres propuestas con el fin de determinar qué biomasa es mejor utilizar como materia prima, qué proceso es más respetuoso con el medio ambiente y económicamente viable. El análisis de la evaluación del ciclo de vida demostró que el proceso de combustión es menos perjudicial para el medio ambiente que el de gasificación. Además, para los dos procesos termoquímicos estudiados, se observó que el equipo que más perjudicaba al medio ambiente era el ciclo Rankine debido a las emisiones liberadas y a la energía consumida. Por lo tanto, se identificó a la pulpa de café como la biomasa con mayor impacto negativo para ambos procesos y al aserrín de pino como el que menos afecta al medio ambiente. La producción de energía mediante el proceso de combustión es más viable económicamente que la gasificación, pero ambos procesos pueden considerarse altamente competitivos para la valorización de la biomasa