El carbón es un recurso fósil abundante, de ahí la necesidad de desarrollar tecnologías limpias para un uso masivo del carbón en el futuro. Por lo tanto es necesario generar o adaptar modelos que faciliten el diseño o escalado de gasificadores.Tales modelos permiten estudiar algunas de las diversas influencias sobre la conversión total de carbono: presión, tiempo de residencia del sólido y composición del gas. Adicionalmente el rendimiento en gases de interés como hidrógeno, monóxido y dióxido de carbono, metano y agua puede ser estimado usan-do el modelo desarrollado.

En este libro se expone la aportación que la tecnología de Gasificación de Carbón Integrada en un Ciclo Combinado (GICC) utilizada en la Central de 320 MW de Puertollano (España),puede hacer a cada uno de los factores antes mencionados. Es manifiesto que el carbón es abundante y el abaste cimiento seguro. Su precio mucho más estable y previsible que el de los hidrocarburos. Desde el punto de vista ambiental tiene el inconve-niente de los contaminantes que se liberan en la combustión y el relativamente bajo rendi-miento del ciclo utilizado en centrales clásicas que condiciona la razón de producción de CO2 por kWh producido.La experiencia adquirida tras cuatro años de operación de la Central de Elcogas S.A. en Puertollano, permite incluir en este libro datos reales y hacer consideraciones basadas en la práctica que tienen un valor muy singular frente a estudios teóricos, muchas veces condicionados por intereses comerciales, que demuestran que esta tecnología puede ser competitiva en precio de la electricidad producida y en respeto ambiental frente a otras alternativas disponibles, además de sus ventajas antes mencionadas en seguridad de abastecimiento. También se comentan las prometedoras tecnologías de futuro, a medio plazo, en las que la gasificación de carbón tiene mucho que decir,tales como:la alimentación mediante este gas limpio de pilas de combustible para la producción directa de electricidad, el secuestro del CO2 o la producción económica de hidrógeno para su uso como vector energético no contaminante, en aplicaciones específicas.

El carbón mineral es uno de los combustibles más abundantes en el planeta, pero posee cantidades importantes de azufre y cenizas que dificultan su utilización. La gasificación ha sido desarrollada en las últimas dos décadas, en los países altamente industrializados, como una alternativa para la generación eficiente y limpia de electricidad a partir de combustibles sucios, así como para la obtención de ciertos combustibles en lugares donde no se tiene acceso al petróleo, pero sí al carbón. Esta tecnología cumple los reglamentos más estrictos del mundo en lo que a emisiones contaminantes se refiere y es la única solución, junto a los lechos fluidizados, para los problemas que presentan algunos combustibles que son difíciles de quemar con tecnologías convencionales, como el carbón mineral, el coque de petróleo e incluso los residuos líquidos de la refinación.

El agotamiento de las vetas de carbón más accesibles y gruesas en los Apalaches Centrales dirigirá la atención hacia la extracción de vetas de carbón delgadas en más de 28 in (pulgadas). Esta tesis investiga la factibilidad de un sistema integrado de minería y relleno (backfilling) aplicable a vetas delgadas. Han sido propuestos dos sistemas de minería conceptual, minería barrena y el auto-avance minero.

La separación por sedimentación de partículas se da en la naturaleza, en cualquier lago o estanque donde se introduce agua turbia. Las partículas se posan en el fondo, formando un sedimento que posee un grado de espesado en relación con la concentración de la alimentación (feed), mientras que el agua sobrante es clarificada y eliminada como flujo superior (overflow).Las balsas artificiales que realizan esta misma función son denominadas espesadores o clarificadores. Si el caudal de agua que atraviesa la balsa o estanque es tan grande que las partículas más finas no tienen suficiente tiempo para su sedimentación, estas son evacuadas junto con el flujo superior (overflow), originándose una clasificación en dos fracciones: gruesa y fina. Este tipo de clasificación en húmedo se llama clasificación por corriente; la fuerza que genera este tipo de separación es la gravedad.Los mismos fenómenos ocurren en una suspensión en rotación, donde fuerzas centrífugas mucho mayores producen los efectos de separación por aumento del grado de sedimentación. Los equipos que se emplean normalmente para este propósito son las centrífugas con camisa maciza, y los hidrociclones pueden ser considerados como una centrífuga de camisa maciza, en la cual ésta permanece fija, mientras que la rotación de la suspensión es producida por la propia alimentación al ciclón tangencialmente ya presión. Dependiendo del grado de recuperación de sólidos deseado en el flujo inferior (underflow), el hidrociclón puede actuar como clarificador o clasificador. Los rechazos son espesados en cualquier caso.

En Australia han sido desarrolladas durante las últimas dos décadas nuevas técnicas para caracterizar vetas de carbón para sus propiedades de depósito. La razón tradicional para medir estas propiedades se basaban en la seguridad de la mina,y que los datos fueran usados para asistir en el diseño de la ventilación de minas de carbón subterráneas y los sistemas de drenaje de gas. Los principales parámetros medidos en aquel tiempo eran el contenido de gas y velocidad de deserción de gas. Con el desarrollo posterior de técnicas de medición y un mejor entendimiento de los fundamentos de flujo de gas en el carbón, se han desarrollado modelos matemáticos. Estos modelos requirieron un conocimiento de muchas otras propiedades de carbón, las cuales no se usaban antes. Se requirieron propiedades tales como capacidad de sorción, permeabilidad y coeficiente de difusión de las vetas de carbón, para simular el flujo de gas en el carbón. Con el interés en la recuperación de gas de vetas de carbón como un recurso a finales de los años 80 y principios de los 90, la caracterización de carbón para sus propiedades de depósito ha tenido un interés creciente para la industria de gas de vetas de carbón.

Una explosión puede ser definida como un proceso en el cual las tasas de generación de calor son tales que ocasionan un aumento de temperatura y de la presión que, según sea la velocidad de la combustión a través de la mezcla, pueden llegar a ser muy grandes, si bien en parte pueden también ser mitigados por la expansión del aire. Esto produce una onda explosiva que se propaga en todas las direcciones disponibles y que en una mina es comprimida por las paredes de las galerías, originando un incremento en a velocidad de la propagación. En este artículo se desarrolla el tratamiento de los gases efluentes de una zona de incendio y el estudio preventivo de su explosividad cuando se ponen en contacto con el aire en un ambiente subterráneo. Universalmente se utilizan con este propósito los triángulos de Coward y un diagrama desarrollado por el antiguo USBM (United States Bureau of Mines) que permite un análisis rápido y seguro de las mezclas gaseosas producidas por los incendios en los macizos (vetas) de carbón.

A finales de 1992, el metano de los yacimientos de carbón se convirtió en la fuente más significativa de gas natural producida en Virginia (Estados Unidos). Este gas es mantenido dentro de las formaciones de carbón, adsorbido en su matriz. La tecnología de simulación de pozos aplica un fluido a alta presión hacia la formación de carbón alrededor de la perforación, para inducir una serie de fracturas. La investigación documentada en esta tesis investiga varias tecnologías nuevas que pueden reemplazar o aumentar el enfoque presente de estimulación de pozos de fractura hidráulica. Se investigó la aplicación de dióxido de carbono líquido como agente de estimulación, en una serie de pruebas de permeabilidad. Estas mediciones se hicieron empleando una técnica de flujo radial desarrollada específicamente para este proyecto de investigación. Los resultados de las pruebas usando dióxido de carbono líquido par aumentar la permeabilidad de las muestras de carbón al gas metano indicaron un incremento significativo en la permeabilidad de las muestras. Sin embargo, la comparación con una material de referencia mostró que el incremento fue de naturaleza general, no por una interacción específica con la matriz de carbón. Más bien, el incremento de permeabilidad se debió a una resistencia reducida de la piel del agujero (borehole skin). Los estudios de la aproximación de medición de permeabilidad, y flujo radial muestran una buena concordancia con una aproximación convencional de flujo axial, para una orientación de estratificación (bedding) de muestra similar para el flujo de gas. Los experimentos del documento también incluyen investigaciones en el potencial para usar cargas de propelentes basadas en nitrocelulosa/nitroglicerina/RDX diseñadas a la medida,para producir una fractura extensiva lejos del pozo perforado. La primera serie de estos experimentos se relacionan con la caracterización de las propiedades de quemado para estos propelentes y sus mezclas. Empleando un enfoque de balística interior, estos shots a pequeña escala de laboratorio se modelaron numéricamente con un programa escrito como parte de este proyecto. Usando los resultados a pequeña escala y los datos modelados, se desarrollaron una serie de pruebas a gran escala, para ganar entendimiento sobre los efectos de escalado.La bomba de volumen constante a pequeña escala y la bomba de ventilación a gran escala fueron diseñadas a la medida, y fabricadas para este proyecto. Las comparaciones entre los datos de laboratorio y las predicciones modeladas muestran una buena concordancia para la serie de pruebas a pequeña y gran escalas. El trabajo concluye con una presentación de consideraciones para utilizar el enfoque de estimulación de pozos con propelente en pozos llenos de agua en el suroeste de Virginia.

El secado por microondas es una técnica de deshidratación rápida que puede ser aplicada a alimentos específicos. Preocupaciones crecientes acerca de la calidad de los productos y sus costos han motivado a los investigadores a estudiar y la industria a adoptar esta tecnología. Entre sus ventajas se tienen las siguientes: tiempo de secado más corto, mejoramiento de la calidad del producto y flexibilidad para producir una amplia variedad de alimentos secos. El secado es influido por las transferencias de masa y calor entre el flujo de aire seco y el producto, así como por los complejos procesos de transporte de humedad que toman lugar en este.Este documento presenta un enfoque analítico del secado de papa (patata). Como marco teórico, se utiliza el cambio de las leyes de contenido de humedad en el alimento como una función de la transferencia de masa. Este estudio proporciona una breve descripción de los esfuerzos hechos para obtener los parámetros de secado básicos bajo distintas condiciones de secado por microondas.

En los sistemas económicos avanzados la información juega un papel cada vez más decisivo en su crecimiento y desarrollo. El artículo se centra en la utilización del Internet como fuente de información para el estudio de la minería del carbón, aunque en algunos casos se hace referencia a la mineralogía.En la serie de recursos que se dan en este documentos, se hace hincapié en el ámbito de la minería (Arte de laborear las minas /2. Conjunto de individuos que se dedican a este trabajo / 3. El de los facultativos que entienden en cuanto concierne al mismo / 4. Conjunto de las minas y explotaciones mineras de una nación o comarca) del carbón, que es el que más escasez de recursos tiene en la red, mientras que en el caso de la mineralogía (Ciencia que estudia los minerales) la presencia es más importante.