Fabricación de biocombustibles sólidos densificados (briquetas) a base de serrín de acacia y estiércol de bovinos en el departamento de Córdoba

Manufacture of densified solid biofuels (briquettes) made of acacia sawdust and cattle manure in the region of Cordoba

En Colombia alrededor de 460.000 hogares carecen de energía eléctrica, el 4% de la población total. El departamento de Córdoba cuenta aproximadamente con 1,9 millones de cabezas de ganado lo que anualmente se traduce a una cantidad aproximada de 4,2 millones de toneladas de estiércol y presenta un mercado emergente de aserraderos. Este trabajo evalúa las propiedades fisicoquímicas y energéticas de briquetas elaboradas con mezclas de serrín de acacia y estiércol de bovino del departamento de Córdoba. Primero se determinan porcentajes y cantidad de las mezclas de serrín-estiércol, estos se establecen mediante un diseño experimental simplex lattice. Para fabricar las briquetas se inicia con el secado y triturado de la biomasa donde la humedad final es inferior al 12% y tamaño de grano de 2 mm, luego se compactan las mezclas en una briquetadora semiautomática a 10 MPa, luego de tener todas las briquetas fabricadas, se realizan los ensayos de resistencia a compresión y durabilidad mecánica para determinar la manejabilidad de las briquetas. Mediante el análisis próximo-elemental se calcula analíticamente el poder calorífico y las emisiones de azufre, y a través de la WBT se evalúa la eficiencia energética. Analizando los resultados de los ensayos anteriores, la mezcla más favorable es la briqueta con 60% estiércol y 40% serrín, la cual se somete a un proceso de gasificación en un gasificador Downdraft en tres posiciones de válvula, semicerrada, media y totalmente abierta, dando un poder calorífico bajo de 1556 kJ/kg (2155 kJ/Nm³) y una potencia de generación de 11,8 kW.

INTRODUCCIÓN

La búsqueda de la solución o mitigación a los problemas medio ambientales a nivel mundial exige que tanto los países desarrollados como los subdesarrollados creen alternativas en conjunto en el sector energético. Los combustibles fósiles siguen siendo las fuentes principales de energía global, estos están asociados con el aumento de las emisiones de dióxido de carbono (CO2) y no se pueden renovar. Por otro lado, en Colombia alrededor de 460.000 hogares carecen de energía eléctrica, correspondiente al 4% de la población total, de estos el 70% corresponde a zonas interconectadas y el 30% a zonas no interconectadas, esto dificulta la conservación de alimentos, acceso a entretenimiento y fomenta la tala de árboles para el uso de la leña como combustible en labores diarias. El despliegue de Fuentes de Energía Renovables (RES) puede desempeñar un papel fundamental para reducir tanto las emisiones de CO2 como la dependencia de los combustibles fósiles (En la actividad ganadera el estiércol es un producto potencialmente contaminante por gases de efecto invernadero) 1. Se estima que un animal produce en promedio 30 Kg/día de estiércol y podría elevarse hasta 45 kg/día, 2 de estos un 85% es agua y la restante biomasa. Teniendo en cuenta que el departamento de córdoba cuenta con aproximadamente 1,9 millones de cabezas de ganado 3, significa una cantidad aproximada de 4,2 millones de toneladas de estiércol al año sin uso específico en la región.