Torrefacción de biomasa en un reactor de tornillo a escala de banco: efecto de la temperatura y del tipo de biomasa

Abstract

El uso intensivo de combustibles fósiles contribuye significativamente al calentamiento global y a la creciente crisis energética mundial, en consecuencia, es necesario el desarrollo de fuentes de energía alternativas que permitan flexibilizar la matriz energética y mitigar los impactos ambientales. Una opción destacada es la conversión de biomasa residual a energía, pues la biomasa constituye un combustible con impacto menor respecto a las emisiones de CO2. Por consiguiente, este estudio tuvo como objetivo promover las propiedades fisicoquímicas de dos biomasas residuales, el aserrín de pino y la borra de café, mediante el proceso de torrefacción. La valorización energética de las biomasas se realizó en un reactor de tornillo a escala de banco (2.8 kg/h). Se evaluó el efecto de la temperatura en el rango entre 200 °C y 300 °C y se caracterizaron las biomasas torrefactadas mediante técnicas instrumentales: poder calorífico, análisis próximo, análisis infrarrojo y microscopía electrónica de barrido. Para ambas biomasas, al aumentar la temperatura de proceso se obtuvo un incremento del poder calorífico. Este comportamiento se asocia a la degradación térmica de la fracción de hemicelulosa, así como al incremento del carbono fijo. Además, en los análisis infrarrojos se observó una disminución de las señales OH y H-O-H asociadas a grupos funcionales polares. Los resultados anteriores muestran el alto potencial de valorización de las biomasas de estudio, respecto a la disminución de grupos polares que tienen gran afinidad por el agua, así como la obtención de poderes caloríficos cercanos a un combustible tipo carbón lignito o subbituminoso.