Caracterización de materiales lignocelulósicos residuales de palma de aceite y palma de coco para la fabricación de pellets

Characterization of residuals lignocellulosic materials from oil palm and coconut palm for pellets manufacturation

En este proyecto se investigó el proceso de densificación de residuos de palma de aceite y de palma de coco en la elaboración de pellets, los cuales se evaluaron como combustibles alternativos. Para el estudio se utilizaron dos tamaños de partícula y unas proporciones de mezcla entre el tamaño de partícula y el tipo de biomasa (fibra o cuesco). La investigación reportó que las dos biomasas son adecuadas como fuentes energéticas, no obstante, los pellets de palma de coco no presentaron una buena compactación, es decir, que se presentarán problemas a la hora de su almacenamiento y transporte. Además, su poder calorífico es inferior frente al obtenido con los pellet de biomasa de palma de aceite (alrededor de 17,186.81 kJ/kg). De igual forma se encuentra una solución al exceso de residuos y a la contaminación atmosférica producida por los gases de efecto invernadero.

1. Introducción

Hoy en día, el mundo afronta una crisis energética, entre otras cosas por la explosión demográfica, el aumento de los estándares de vida y el alto costo de combustibles tradicionales no renovables. Esta situación afecta a todos los seres vivos de manera negativa; creando un círculo vicioso, el cual, sólo desea satisfacer necesidades energéticas y buscar alternativas a los problemas ambientales que la crisis de combustibles ocasiona.

Es por esto, que el interés en investigar sobre energías alternativas ha aumentado de manera significativa. En este proyecto se evalúa la biomasa residual, sabiendo que es un recurso abundante que garantiza su sustentabilidad. Al mismo tiempo esta investigación es el resultado de la colaboración interinstitucional e internacional entre la Universidad Libre de Bogotá (Sede Bosque Popular), la Universidad Nacional (Sede Bogotá) y el Instituto Tecnológico de Sonora (ITSON) en Cd. Obregón, Sonora, México.

La investigación se centra en evaluar la factibilidad de dos biomasas en la fabricación de pellets, una mexicana y una colombiana; en el caso de México se toman residuos de palma de coco, conociendo que México tiene cerca de 24,945 km de línea costera (Hernández et al., 2008) y ocupa el noveno lugar a nivel mundial en la producción de palma de coco, (Fundación Produce de Guerrero A.C., 2012). Por otro lado, Colombia tiene más de 360.000 hectáreas sembradas de palma de aceite, catalogándolo como el primer país productor en América Latina y el sexto en el mundo (Ahmed et al., 2011).

Al ser unos de los principales productores de  estos cultivos, la generación de residuos orgánicos se incrementa. El problema recae en el uso   de estos, ya que se utiliza de manera incipiente, principalmente como abono o no tienen un uso en particular; causando una problemática ambiental debido al manejo de residuos sólidos, que pueden provocar problemas higiénicos, desembocando en enfermedades. Por tal razón, es necesario buscar un uso alternativo a estos residuos, sabiendo que son la principal materia prima para un óptimo biocombustible.

2. Materiales y Métodos

Se recolectó biomasa residual de palma de coco y palma de aceite, se lavó, separó (cuesco de la fibra) y secó. Posteriormente el cuesco y la fibra se molió y tamizó por medio de los tamices No. 16 (1.18 mm) y No. 50 (0.30 mm) (Figura 1 y 2) y se procedió a realizar combinaciones entre estas por medio de una prueba de ensayo y error, que llevó a un diseño de experimentos. Finalmente, los pellets fueron analizados por medio de pruebas cuyos procedimientos se basaron en diversas normas internacionales y se muestran a continuación.