Evaluación de las propiedades físicas y químicas de briquetas elaboradas con biomasa generada en el proceso de transformación primaria de la madera en diferentes regiones de México

Abstract

In this research, briquettes made with biomass generated in the primary transformation process of wood were characterized in different regions of Mexico without the use of additives. For this, 28 sawdust samples from different wood industries located in five states of the Mexican Republic were used. The densification process was carried out in a vertical hydraulic piston laboratory briquette machine. The briquettes were made with 40 g of sawdust, at 50 ° C, 20 kPa and pressed for 5 min. The results obtained varied as follows: moisture content (3.45% to 8.8%), density (1049.44 kg / m3 to 1208.85 kg / m3), volumetric expansion (3.30% to 38.97%), compressive strength (4.93 N / mm to 98.61 N / mm), impact resistance index (46.66% to 200%), ash (0.1% to 3.94%), volatile matter (79.6% to 90.95%), fixed carbon (7.82% to 16.69%) and calorific value (19.21 MJ / kg up to 22.83 MJ / kg). In general, significant statistical differences (p <0.05) were found in the results obtained. The density of the briquettes is within the "acceptable" classification (800 kg / m3 to 1200 kg / m3). It was observed that the higher the density, the lower the volumetric expansion, the higher the resistance to compression and the higher the impact resistance index. Depending on the ash content, the briquettes could reach international quality. Due to the high volatile matter values, rapid combustion of the briquettes with little generation of toxic smoke would be expected. The fixed carbon and calorific value results are acceptable. The results obtained at the laboratory level indicate that the collected sawdust is ideal for possible densification on an industrial scale.

En esta investigación se caracterizaron briquetas elaboradas con biomasa generada en el proceso de transformación primaria de la madera en diferentes regiones de México sin el uso de aditivos. Para ello se utilizaron 28 muestras de aserrín de diferentes industrias madereras ubicadas en cinco estados de la República Mexicana. El proceso de densificación se realizó en una briquetadora de laboratorio de pistón hidráulico vertical. Las briquetas se elaboraron con 40 g de aserrín, a 50 ° C, 20 kPa y prensado durante 5 min. Los resultados obtenidos variaron de la siguiente manera: contenido de humedad (3.45% a 8.8%), densidad (1049.44 kg / m3 a 1208.85 kg / m3), expansión volumétrica (3.30% a 38.97%), resistencia a la compresión (4.93 N / mm a 98.61 N / mm), índice de resistencia al impacto (46.66% a 200%), cenizas (0.1% a 3.94%), materia volátil (79.6% a 90.95%), carbono fijo (7.82% a 16.69%) y valor calorífico (19.21 MJ / kg hasta 22.83 MJ / kg). En general, se encontraron diferencias estadísticas significativas (p <0.05) en los resultados obtenidos. La densidad de las briquetas está dentro de la clasificación "aceptable" (800 kg / m3 a 1200 kg / m3). Se observó que a mayor densidad, menor expansión volumétrica, mayor resistencia a la compresión y mayor índice de resistencia al impacto. Según el contenido de cenizas, las briquetas podrían alcanzar una calidad internacional. Debido a los altos valores de materia volátil, se esperaría una combustión rápida de las briquetas con poca generación de humo tóxico. Los resultados de carbón fijo y valor calorífico son aceptables. Los resultados obtenidos a nivel de laboratorio indican que el aserrín recolectado es ideal para una posible densificación a escala industrial.