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PRODUCCIÓN DE
BRIQUETAS Y PELLET:
ASPECTOS TÉCNICOS.
Roger Moya, ITCR
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?
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?
1. CUAL BIOMASA O ESPECIE?
▪ Cultivos
▪ Residuos post-cosecha
▪ Desechos industriales
▪ Desechos urbanos (hay mucha gente y es de interés
muy político)
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.
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
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
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”.
Variación del contenido de humedad en las diferentes cultivos
Zacate
Etapa
Arundo
Caña brava
Cosecha
59,96B
57,27B
gigante
81,00A
Bambú
Sorgo
43,41C
83,50A
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.
EL INDUSTRIAL HACE
REFERENCIA A 18500
KJ/KG, PERO A LA
CENIZA SE LE DA
IMPORTANCIA
EMISIONES
Esquema del sistema experimental del quemador construido para la
evaluación energética de los pellets.
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
Arundo donax-AD
Cupressus lusitanica-CL
Elaeis guineensis-EFB
Elaeis guineensis-OPMF
Gynerium sagittatum-GS
Pennisetum purpureun-PP
Phyllostachys aurea-PA
Saccharum officinarum-SO
Sorghum bicolor-SB
Tectona grandis-TG
Mass pellet
flue
(kg/hours)
2.8BC
3.1AB
3.1AB
3.4A
2.9ABC
2.5CDE
2.7DE
2.7BC
2.9ABC
2.1E
Residual Ash content of Temperature Temperature
mass
residual mass of flame stove in flue gas
(C)
(C)
(%)
(%)
4.05B
1.78D
4.06B
3.71BC
3.76BC
6.26A
2.21BC
2.98BC
0.36E
2.27BC
80A
71A
67B
68B
44C
67B
64B
46C
78A
63B
518B
590A
544B
613A
473C
396F
401EF
449CD
436D
431DEF
270B
310A
284B
322A
232CD
203E
205E
245C
225D
222D
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
Eficiencia de pellets fabricados con 10 cultivos agricolas y forestales en
Costa Rica
Aspecto físico del material residual luego de una hora de
quemado de pellets
3. DISPONIBILIDAD DE BIOMASA
Residuo seco
Potencial disponible
para la producción de Energía disponible Energía disponible
energía (Ton/año)
(kJ)
(TJ)
Recurso
Potencial bruto
(Ton/año)
Rastrojo de piña
5750000
5750000
8.15E+13
8.15E+04
Cascarilla de
coquito
44442
19163
4.12E+11
4.12E+02
Fibra de mesocarpio
106661
0
0.00E+00
0.00E+00
Pinzote de palma
177768
177768
3.09E+12
3.09E+03
Madera
335837
64971
1.21E+12
1.21E+03
Cascarilla de arroz
68026
46428
6.42E+11
6.42E+02
Broza de café
231881
229562
3.89E+12
3.89E+03
Cascarilla de café
24026
2379
4.27E+10
4.27E+01
Pinzote de banano
292654
202809
2.73E+12
2.73E+03
Caña de azúcar
TIPOS DE BIOMASA
Recurso
Tipo de dueño
Uso actual
Disposición ceder o vender
Rastrojo de piña
Cascarilla de coquito
Fibra de mesocarpio
Pinzote de palma
Madera
Cascarilla de arroz
Broza de café
Cascarilla de café
Grande y mediano
Mediano y pequeño
Grande
Grande
medianos
Grande
Grande y medianos
Grande y medianos
no
no
Energía en la planta
Energía en la planta
poco
Energía en la planta
No
Energía en la planta
si
Si pero $
No
No
Si pero $
No
Si
No
Pinzote de banano
Grande y mediano
No
Si pero $
Caña de azúcar
Grande
Energía en la planta
no
4. PROCESO DE PRODUCCIÓN DE BIOMASA
CONDICIÓN DE ALMACENAMIENTO
CONDICIÓN DE ALMACENAMIENTO
Recurso
Disposición
Cosechar
Rastrojo de piña
En campo, alta densidad
si
Cascarilla de coquito
Fibra de mesocarpio
Pinzote de palma
Almacenamiento en la industria
Almacenamiento en la industria
Almacenamiento en la industria
-
Madera (campo)
En campo y disperso
-
Madera (industria)
Almacenamiento en la industria
-
Cascarilla de arroz
Broza de café
Cascarilla de café
Almacenamiento en la industria
Almacenamiento en la industria
Almacenamiento en la industria
No
-
Factibilidad de recoger
Si pero hay que sopesar la
parte económica
Si
Si
Si
Si pero hay que sopesar la
parte económica
Si, de hecho es el residuo de
más uso
Si
Si, va por buen camino
Si
Pinzote de banano
Almacenamiento en la industria
-
Si
Caña de azúcar
Almacenamiento en la industria
-
Si
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
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.
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.
BRIQUETAS
EVALUACIÓN DE PELLETS Y BRIQUETAS DE
BROZA
Características energéticas de briquetas y pellets fabricados con broza de café.
Tipo de
producto
Briquetas
Pellets
Poder Calórico (kJ/Kg)
12501A
11591A
Cenizas
(%)
8.68A
6.74ª
Contenido de humedad
(% )
11.40A
10.10A
Características físicas de las briquetas y los pellets fabricados con broza de café.
Características
Dimensiones
Densidad (kg/m3)
Densidad aparente (kg/m3)
Absorción de humedad (%)
Friabilidad
Briquetas
_
1110A
1000A
7.90A
Pellets
Largo (mm)
20.3
Diámetro(mm)
6,12
1300A
600B
8.10A
0.95
RASTROJO DE PIÑA
▪ “Ya tengo la solución”
▪ “Utilización como biomasa” NO!!!!!!
GRACIAS!!