Aprovechamiento de cáscara de piñón (Jatropha curcas L.) y paja de arroz (Oriza sativa L.) para la elaboración de pellets como biocombustible
Authors: Ponce Wilmer Hernán , Rosero Ernesto , Latorre Gisela , Zambrano Irvin , Zambrano Carolina , Viteri Andrés 
Published: December 2021

Use of pine nut husk (Jatropha curcas L.) and rice straw (Oriza sativa L.) for the production of pellets as biofuel

Resumen

El uso de los biocombustibles sólidos es una de las alternativas para reemplazar a los combustibles convencionales en la producción de energía eléctrica y calorífica. Este trabajo tiene como objeto el aprovechamiento biomásico residual de la cáscara de piñón (Jatropha curcas L.) y paja de arroz (Oriza sativa L) para la producción de pellets como biocombustible sólido. Se aplicó mediante un diseño experimental (Simplex-lattice) la mezcla en proporciones de 100%-0%, 75%-25%, 50%-50%, 25%- 75%,0%-100% respectivamente. Se efectuaron análisis a la materia prima y producto terminado en porcentaje del contenido de humedad, cenizas, volátil, carbono fijo, adicionalmente el contenido de celulosa y lignina a las materias primas. Para la obtención de pellets, se empleó un equipo de pelletizado marca KL 1500, los pellets se elaboraron con recirculación para eliminar el exceso de humedad para el mejoramiento de textura y dureza. Las mezclas de las biomasas lignocelulósicas, que presentaron un mayor contenido de carbono fijo fueron la M2 (75%-25%) =16,53 ±3,2 % y M5 (0%-100%) =23,51 ±0,72%, en lo referente a material volátil fueron la M1 (100%-0%) =82,37±2,0% y M2 (75%-25%) =81,57±3,47%. El poder calorífico calculado reveló que con una mezcla del 75% de paja de arroz con un 25% de cáscara de piñón se obtiene un poder calorífico de 29,21±0,1 Mj/Kg y la mezcla de 50% de paja de arroz y 50% de cáscara de piñón, genera un valor de 29,01±0,01 Mj/Kg. Concluyendo que las mezclas mencionada puede ser aprovechada para la generación de calor.

Palabras clave: Biocombustible sólido; biomasa; pellets; arroz; piñón.

Abstract

The use of solid biofuels is one of the alternatives to replace conventional fuels in the production of electrical and heat energy. The objective of this work is the residual biomass utilization of the pine nut husk (Jatropha curcas L.) and rice straw (Oriza sativa L) for the production of pellets as solid biofuels. The mixture was applied using an experimental design (Simplex-lattice) in proportions of 100% -0%, 75% -25%, 50% -50%, 25% - 75%, 0% -100% respectively. Analysis of the raw material and finished product were carried out as a percentage of the moisture, ash, volatile, and fixed carbon content, in addition to the cellulose and lignin content of the raw materials. To obtain pellets, a KL 1500 brand pelletizing equipment was used, the pellets were recirculated to remove excess moisture to improve texture and hardness. The mixtures of lignocellulosic biomasses, which had a higher fixed carbon content were M2 (75% -25%) = 16.53 ± 3.2% and M5 (0% -100%) = 23.51 ± 0, 72%, regarding volatile material, were M1 (100% -0%) = 82.37 ± 2.0% and M2 (75% -25%) = 81.57 ± 3.47%. The calculated calorific value revealed that with a mixture of 75% of rice straw with 25% of pinion husk, a calorific value of 29.21 ± 0.1 Mj / Kg is obtained and the mixture of 50% of rice straw and 50% of pinion shell, generates a value of 29.01 ± 0.01 Mj / Kg. Concluding that the mentioned mixtures can be used for heat generation.

Keywords:  Solid biofuel; biomass; pellets; rice; pinion.