PRODUCCIÓN DE BRIQUETAS Y PELLET: ASPECTOS TÉCNICOS. Roger Moya, ITCR

Transcripción

1 PRODUCCIÓN DE BRIQUETAS Y PELLET: ASPECTOS TÉCNICOS. Roger Moya, ITCR

2 INTRODUCCIÓN Alta cantidad de residuos en el sector agrícola y forestal. La industria forestal y agrícola ha buscado soluciones al problema de los residuos. La utilización de la biomasa ha captado el interés de muchas industrias. Pero realmente hay un conocimiento de los aspectos técnicos de la biomasa?

3 PREGUNTA BASE Es posible industrializar y utilizar la biomasa? 1. Cual biomasa o especie? 2. Características de esta biomasa? 3. Disponibilidad (toneladas)? 4. Cual proceso?

4 1. CUAL BIOMASA O ESPECIE? Cultivos Residuos post-cosecha Desechos industriales Desechos urbanos (hay mucha gente y es de interés muy político)

5 CULTIVOS ENERGÉTICOS Son aquellos cultivos creados exclusivamente para la producción de energía Su aprovechamiento puede ser de diferentes partes del cultivo (el fruto, la mata, el fuste u otras) Los cultivos típicos son: caña, árboles a diferentes densidades de siembra, tempate, coco, jatrofa, entre otros.

6 RESIDUOS AGRÍCOLAS Y FORESTALES LUEGO DE LA EXTRACCIÓN DEL PRODUCTO PRINCIPAL Plantaciones forestales Cultivo de la piña Cultivo del maíz Cultivos de flores Cultivo de chile Cultivo de naranja

7 DESECHOS DE PROCESOS INDUSTRIALES EN FABRICAS O PLANTELES INDUSTRIALES Broza de café, Aserraderos, Empacadores de piña, Producción de masa de maíz, Trapiches, Procesamiento del fruto de la palma aceitera

8 2. CARACTERÍSTICAS DE ESTA BIOMASA? Hay muchas especies que se pueden industrializar. La madera es el tipo de biomasa ideal, debido a que presenta un contenido de cenizas menor al 2% y una humedad menor al 50%, y bajas emisiones.

9 Variación del contenido de humedad en las diferentes cultivos Etapa Arundo Caña brava Zacate gigante Bambú Sorgo Cosecha 59,96 B 57,27 B 81,00 A 43,41 C 83,50 A En general se menciona que para tener un buen cultivo para energía se necesita de al menos una humedad de menor al 50%, ya que los procesos (calderas y secadoras) de biomasa están adaptados a esa condición.

10 EL INDUSTRIAL HACE REFERENCIA A KJ/KG, PERO A LA CENIZA SE LE DA IMPORTANCIA

11 EMISIONES Esquema del sistema experimental del quemador construido para la evaluación energética de los pellets.

12 CARACTERÍSTICAS DURANTE EL QUEMADO Consumo de pellets, características de las cenizas y temperaturas en las pruebas de quemado de pellets producidos con 10 cultivos agrícolas y forestales en Costa Rica. Crops Mass pellet flue (kg/hours) Residual mass (%) Ash content of residual mass (%) Temperature of flame stove ( C) Temperature in flue gas ( C) Arundo donax-ad 2.8 BC 4.05 B 80 A 518 B 270 B Cupressus lusitanica-cl 3.1 AB 1.78 D 71 A 590 A 310 A Elaeis guineensis-efb 3.1 AB 4.06 B 67 B 544 B 284 B Elaeis guineensis-opmf 3.4 A 3.71 BC 68 B 613 A 322 A Gynerium sagittatum-gs 2.9 ABC 3.76 BC 44 C 473 C 232 CD Pennisetum purpureun-pp 2.5 CDE 6.26 A 67 B 396 F 203 E Phyllostachys aurea-pa 2.7 DE 2.21 BC 64 B 401 EF 205 E Saccharum officinarum-so 2.7 BC 2.98 BC 46 C 449 CD 245 C Sorghum bicolor-sb 2.9 ABC 0.36 E 78 A 436 D 225 D Tectona grandis-tg 2.1 E 2.27 BC 63 B 431 DEF 222 D

13 Coeficiente de variación de la temperatura de la llama del quemador y temperatura de flujo de gases y ejemplo de variación presentada en una corrida de C. lusitanica y T. grandis

14 Eficiencia de pellets fabricados con 10 cultivos agricolas y forestales en Costa Rica

15 Aspecto físico del material residual luego de una hora de quemado de pellets

16 3. DISPONIBILIDAD DE BIOMASA Recurso Potencial bruto (Ton/año) Potencial disponible para la producción de energía (Ton/año) Energía disponible (kj) Residuo seco Energía disponible (TJ) Rastrojo de piña E E+04 Cascarilla de coquito E E+02 Fibra de mesocarpio E E+00 Pinzote de palma E E+03 Madera E E+03 Cascarilla de arroz E E+02 Broza de café E E+03 Cascarilla de café E E+01 Pinzote de banano E E+03 Caña de azúcar

17 TIPOS DE BIOMASA Recurso Tipo de dueño Uso actual Disposición ceder o vender Rastrojo de piña Grande y mediano no si Cascarilla de coquito Mediano y pequeño no Si pero $ Fibra de mesocarpio Grande Energía en la planta No Pinzote de palma Grande Energía en la planta No Madera medianos poco Si pero $ Cascarilla de arroz Grande Energía en la planta No Broza de café Grande y medianos No Si Cascarilla de café Grande y medianos Energía en la planta No Pinzote de banano Grande y mediano No Si pero $ Caña de azúcar Grande Energía en la planta no

18 4. PROCESO DE PRODUCCIÓN DE BIOMASA

19 CONDICIÓN DE ALMACENAMIENTO

20 CONDICIÓN DE ALMACENAMIENTO Recurso Disposición Cosechar Factibilidad de recoger Rastrojo de piña En campo, alta densidad si Si pero hay que sopesar la parte económica Cascarilla de coquito Almacenamiento en la industria - Si Fibra de mesocarpio Almacenamiento en la industria - Si Pinzote de palma Almacenamiento en la industria - Si Madera (campo) En campo y disperso - Madera (industria) Almacenamiento en la industria - Si pero hay que sopesar la parte económica Si, de hecho es el residuo de más uso Cascarilla de arroz Almacenamiento en la industria - Si Broza de café Almacenamiento en la industria No Si, va por buen camino Cascarilla de café Almacenamiento en la industria - Si Pinzote de banano Almacenamiento en la industria - Si Caña de azúcar Almacenamiento en la industria - Si

21 ASPECTOS FUNDAMENTALES EN COSECHA En general se busca que se coseche o triturar a bajo costo. Cosechadoras/Astilladoras Es importante aumentar la densidad aparente. Los volúmenes a cosechar y transportar

22 TRANSPORTE En el caso de Costa Rica es el factor determinante de para el aprovechamiento de la biomasa. No se puede usar transporte articulado en algunas regiones. El problema de la densidad aparente y la cantidad de agua que se transporta sin una utilización.

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25 BROZA DE CAFÉ El problema de la humedad Emisiones de mucho cuidado Hay que pensar en el proceso industrial y sobre todo el secado Este proceso debe ser por extracción de agua de forma mecánica en una primera etapa.

26 BRIQUETAS

27 EVALUACIÓN DE PELLETS Y BRIQUETAS DE BROZA Características energéticas de briquetas y pellets fabricados con broza de café. Tipo de producto Poder Calórico (kj/kg) Cenizas (%) Contenido de humedad (% ) Briquetas A 8.68 A A Pellets A 6.74 ª A Características físicas de las briquetas y los pellets fabricados con broza de café. Características Briquetas Pellets Dimensiones _ Largo (mm) Diámetro(mm) ,12 Densidad (kg/m 3 ) 1110 A 1300 A Densidad aparente (kg/m 3 ) 1000 A 600 B Absorción de humedad (%) 7.90 A 8.10 A Friabilidad 0.95

28 RASTROJO DE PIÑA Ya tengo la solución Utilización como biomasa NO!!!!!!

29 GRACIAS!!