Efecto de la temperatura en el potencial de aprovechamiento energético de los productos de la pirólisis del cuesco de palma

Effect of temperature on energy potential of pyrolysis products from oil palm shells

  • Lina María Romero Millán Universidad Nacional de Colombia
  • María Alejandra Cruz Domínguez Universidad Nacional de Colombia
  • Fabio Emiro Sierra Vargas Universidad Nacional de Colombia
Palabras clave: Biomass, Char, Oil palm shells, Slow Pyrolysis, Energy potential. (en_US)
Palabras clave: Biomasa, Carbonizado, Cuesco de palma de aceite, Pirólisis lenta, Potencial energético. (es_ES)

Resumen (es_ES)

Contexto: Teniendo en cuenta que actualmente se producen en Colombia alrededor de 220.000 toneladas de cuesco al año, como subproducto del proceso de transformación de la palma de aceite Elaeis Guineensis, el presente trabajo busca establecer el potencial de aprovechamiento energético de esta biomasa residual, a través del proceso de pirólisis lenta.

Método: Usando un reactor de lecho fijo a escala de laboratorio, se llevaron a cabo pruebas de pirólisis lenta de cuesco de palma en el rango de temperatura comprendido entre 300°C y 500°C. Se analizó la distribución de los productos sólidos, líquidos y gaseosos del proceso, así como el comportamiento del contenido energético del carbonizado y el gas producidos.

Resultados: Se determinó que el carbonizado es el principal producto del proceso, con un rendimiento de hasta 50% en peso y un contenido de hasta 73% de la cantidad de energía presente en la biomasa original. El contenido energético del carbonizado se incrementó con la temperatura, desde 29,6 MJ/kg para su tratamiento a 300°C, hasta 31,14 MJ/kg a 500°C.  Por su parte, el gas producido representó hasta un 13% del contenido energético del cuesco de palma sin pirolizar, con un poder calorífico inferior de hasta 12,5 MJ/m3.

Conclusiones: De acuerdo con los resultados obtenidos, la pirólisis lenta se considera un proceso de especial interés para la valorización de biomasas residuales como el cuesco de palma, a partir de su aprovechamiento energético; y de la producción de materiales con potencial de ser usados como combustibles o precursores de productos de valor agregado.

Resumen (en_US)

Context: Taking into account that near 220 000 tons of oil palm shells are produced every year in Colombia, as a waste of the Elaeis Guineensis palm oil transformation process, the aim of this work is to determine the energy potential of oil palm shells, when transformed through slow pyrolysis process.

Methods: Using a fixed bed lab scale reactor, different oil palm shells pyrolysis tests were performed between 300°C and 500°C. The effect of the temperature in the process product yield and in the energy content of produced solids and gases were analyzed.

Results: With a maximum mass yield of 50%, the char is considered the main product of oil palm shells pyrolysis, containing up to 73% of the raw biomass energy. The heating value of char raised with the temperature, from 29,6 MJ/kg at 300°C to 31,34 MJ/kg at 500°C. Moreover, the gas produced in the established temperature range had up to 13% of the energy content of the raw biomass, with a heating value near 12,5 MJ/m3.

Conclusions: According to the results, slow pyrolysis can be considered an interesting process for the valorization of residual biomass as oil palm shells, through the production of solids and gases that can be used as fuels, or as precursor of other value-added products.

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Biografía del autor/a

Lina María Romero Millán, Universidad Nacional de Colombia
Ingeniera mecánica, Magister en Energías, PhD (c) Ciencia y Tecnología de los materiales. Integrante del grupo de Investigación Mecanismos de Desarrollo Limpio y Gestión Energética de la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. Bogotá.
María Alejandra Cruz Domínguez, Universidad Nacional de Colombia
Estudiante de Ingeniería Agroindustrial. Integrante del grupo de Investigación Mecanismos de Desarrollo Limpio y Gestión Energética de la Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. Bogotá.
Fabio Emiro Sierra Vargas, Universidad Nacional de Colombia
Ingeniero Mecánico. Magister en Automatización Industrial. Doctor en Ingeniería de la Universidad de Kassel. Director del grupo de Investigación Mecanismos de Desarrollo Limpio y Gestión Energética. Profesor Titular del Departamento de Ingeniería Mecánica y Mecatrónica. Universidad Nacional de Colombia, sede Bogotá. Bogotá. 

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Cómo citar
Romero Millán, L., Cruz Domínguez, M., & Sierra Vargas, F. (2016). Efecto de la temperatura en el potencial de aprovechamiento energético de los productos de la pirólisis del cuesco de palma. Tecnura, 20(48), 89-99. https://doi.org/10.14483/udistrital.jour.tecnura.2016.2.a06
Publicado: 2016-04-01
Sección
Investigación