Parámetros térmicos de pirólisis lenta en la termo conversión de biomasa de encino (Quercus laurina Humb et Bonpl.) a carbón vegetal

Abstract

Nowadays, an endless amount of research focuses on the study of charcoal, it’s possible uses and the way to improve its production, however, there is still a long way to the improvement of coal production practices in the country., since the majority is produced by artisan methods where quality is not standardized and production is inefficient to compete in the market. The temperature, the timber species, the type of kiln, and the carbonization time are factors that determine the final quality of the coal and its yield. The purpose of this work was to determine the charcoal quality of Quercus laurina Humb et Bonpl., By applying eight thermal programs, which correspond to the following temperatures: 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 and 1000ºC as final temperature of carbonization, with a heat rate of 5ºC min -1 and a residence time of thirty minutes. Compared charcoal was compared through a proximal analysis where percentages of yield content, volatiles, ash, fixed carbon and calorific power were obtained; finding statistically significant differences (p <0.05) in all temperature levels, comparing the results with the values established by the international standards, we conclude that the coal that fulfills most of the values required in all the parameters is the preparation at 800ºC, with 23.7% yield, 7.5% volatile, 4% ash and 88.54% fixed carbon, although the other coals comply with some standards, only the preparation at 800ºC fits all international quality standards.

En la actualidad un sin fin de investigaciones se centran en el estudio del carbón vegetal, en sus posibles usos y la manera de mejorar su producción, sin embargo, todavía existe un largo camino hacia la mejora en las prácticas de producción de carbón en el país, ya que la mayoría se produce con métodos artesanales donde la calidad no está estandarizada y la producción es ineficiente para competir en el mercado. La temperatura, la especie maderable, el tipo de horno y el tiempo de carbonización son factores que determinan la calidad final del carbón y su rendimiento. El propósito del presente trabajo fue determinar la calidad del carbón vegetal de Quercus laurina Humb et Bonpl., aplicando ocho programas térmicos, que corresponden a las siguientes temperaturas: 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900 y 1000ºC, como temperatura final de carbonización, con una tasa de calor de 5ºC min -1 y un tiempo de residencia de treinta minutos. Se compararon los carbones elaborados mediante un análisis proximal donde se obtuvieron porcentajes de contenido de volátiles, ceniza, carbono fijo, poder calorífico y rendimiento; encontrándose diferencias estadísticamente significativas (p<0.05) entre todos los niveles de temperatura. Se concluye que el carbón obtenido a 800ºC cumple con los parámetros establecidos por normas internacionales, con 23.7% de rendimiento, 7.5% de volátiles, 4% de cenizas y 88.54% de carbono fijo quedando, por lo tanto, como la temperatura ideal para preparar carbón de Quercus laurina.