Evaluación de pellets elaborados con mezclas de biomasa torrefactada, aserrín de pino y poda de arándano para satisfacer tareas de cocción: gases de efecto invernadero y desempeño energético

Abstract

Pelletization and torrefaction are techniques that improve biomass characteristics for its subsequent use as biofuel, such as storage, handling, energy density, among others. The combination of these techniques applied to residual agroforestry biomass allows it to be used as a higher quality bioenergy. The present work uses two types of base residues: pine sawdust (Sawdust) and blueberry pruning (Pruning), exposed to torrefaction. Four types of pellets were obtained: Sawdust pellet (A), Pruning pellet (P), Sawdust+Torrefied Sawdust pellet (AT) and Pruning+Torrefied Pruning pellet (PT). The mixtures for the last two pellets are 50%-50% by weight. The pellets obtained were characterized and evaluated in terms of their energy performance and emissions, using them in gasifiers, which are devices adapted to their use, through in controlled cooking tests (CCT) and water boiling tests (WBT), expecting favorable results for the pellets previously subjected to roasting. The results were analyzed using the MINITAB statistical tool. Corresponding to their characterization, only pellets A, P and AT are considered quality pellets, excluding PT pellet for exceed recommended ash content. Pelletization and torrefaction affect most response variables, with 95% reliability for both WBT and CCT tests. In WBT tests, the recommended pellet according to energy performance and emissions is the pellet type AT, same case for CCT test emissions, while the energy performance in the last test is favorable for pellets type A.

La peletización y la torrefacción son técnicas que mejoran las características de la biomasa para su posterior uso como biocombustible; almacenamiento, manejo, densidad energética, entre otras. La combinación de estas técnicas aplicadas a la biomasa residual agroforestal permiten aprovecharla como bioenergéticos de mayor calidad. El presente trabajo utiliza dos tipos de residuos base: aserrín de pino (Aserrín) y poda de arándano (Poda), biomasa que fue sometida a torrefacción. Se obtuvieron 4 tipos de pellets: pellet de Aserrín (A), pellet Poda (P), pellet de Aserrín+Aserrín torrefactado (AT) y pellet de Poda+Poda torrefactada (PT). Las mezclas para los últimos dos pellets son en 50%-50% en peso. Los pellets obtenidos fueron posteriormente caracterizados y evaluados en términos de desempeño energético y emisiones, mediante gasificadores capaces de realizar la tarea de nixtamalizado del maíz en ciclos controlados de cocción (CCT, por sus siglas en inglés) y pruebas de ebullición de agua (WBT, por sus siglas en inglés), esperando resultados favorables para los pellets sometidos previamente a la torrefacción. Los resultados fueron analizados en la herramienta estadística MINITAB. De acuerdo con su caracterización, solo los pellets A, P y AT son considerados pellets de calidad, excluyendo de esta categoría al pellet PT por superar el contenido de cenizas recomendado. Se observa que la peletización y la torrefacción afectan a la mayoría de las variables de respuesta, con una confiabilidad del 95% para ambas pruebas, WBT y CCT. En las pruebas WBT, el pellet recomendado de acuerdo con el desempeño energético y emisiones es el pellet tipo AT, mismo caso para las emisiones de la prueba CCT, mientras que el desempeño energético en esta última prueba es favorable para los pellets tipo A.