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Ciencia & Tecnología

Bagazo del fique, con alto potencial para generar energía

Las características físico-químicas de este residuo permiten convertirlo en combustible para generar energía a través de procesos de gasificación y combustión.

Medellín, 23 de junio de 2020Agencia de Noticias UN-

En 2018 Colombia registró 15.570 hectáreas sembradas de fique, se cosecharon 13.366 hectáreas y se produjeron 18.982 toneladas. Foto: Minambiente.

El residuo del fique húmedo puede llegar hasta con 90 % en masa de humedad y densidad de 0,5 gramos por mililitro. Foto: Minambiente.

De cada 100 kilos de pencas se extraen 4 kilos de fibra: 4 % es fibra y 96 % es jugo y bagazo. Foto: Minambiente.

En procesos industriales, el fique genera residuo en el punto de recolección y en la planta de procesamiento de materia prima. Foto: cortesía Compañía de Empaques.

Por las dificultades para procesarlo, el residuo del fique crudo debe ser tratado.

El estudio se hizo para empresas del sector de empaques y papelero.

A esta conclusión se llegó en el estudio “Valoración termoquímica de residuos de fique para la generación de energía”, dirigido por el profesor Farid Chejne, físico e ingeniero mecánico y director del Grupo de Termodinámica Aplicada y Energías Alternativas (Tayea) de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Medellín.

“Durante su transformación en procesos industriales, el fique genera un residuo –tanto en el punto de recolección como en la planta de procesamiento de materia prima– con alto contenido de humedad, baja densidad y forma heterogénea, lo que dificulta su aprovechamiento energético en equipos convencionales”, explica el profesor.

De ahí que lo primero es someterlo al proceso de secado, pues el fique húmedo puede llegar hasta con 90 % en masa de humedad y densidad de 0,5 gramos por mililitro. Ya seco, la humedad baja hasta 15-20 % y la densidad a 60 kg x m3.

El bagazo es un compuesto que tiene 40-60 % de holocelulosa (celulosa y hemicelulosa, tras la extracción de lignina y extractivos), 20 % de lignina y el resto de elementos extractivos. Seco, tiene un poder energético promedio de 16 MJ (megajulio) por kilogramo.

Por ser un residuo de poca densidad, heterogéneo y difícil de aprovechar en su condición original, se hizo peletización (comprimir en cilindros para densificarlo) obteniendo pelets de muy buena calidad.

La gasificación del residuo peletizado es viable, pues técnicamente se puede lograr un proceso sustentable y la calidad de gas obtenido es muy adecuada para uso energético.

Al ser gasificado se observa alto porcentaje de conversión (mayor al 99 %), rendimientos de producción de gases combustibles (H2, CO y CH4) muy buenos, eficiencia en frío que puede llegar hasta 60 %. En laboratorio se manipularon condiciones como temperatura y flujos de aire, para mejorar la calidad del gas.

Por otra parte, es viable procesar el residuo del fique mediante combustión para producir energía, pero se recomienda hacer combustión de pelet y no del producto directamente, para garantizar la operación estándar de los dispositivos de combustión y sus sistemas auxiliares.

Por las dificultades para procesarlo, el residuo del fique crudo debe ser tratado; además, tiene minerales que pueden catalizar reacciones durante la combustión, la gasificación y la pirólisis, en las que la peletización resuelve problemas relacionados con la heterogeneidad de la forma y la estabilidad.

El estudio se hizo en laboratorio para empresas del sector de empaques y papelero, que adoptarían los procesos de aprovechamiento energético del residuo del fique. Los resultados fueron muy bien recibidos, porque abren oportunidades

El profesor Chejne reitera que se requieren investigaciones preliminares, porque aprovechar un residuo agroindustrial no es tan sencillo como decir “tengo esto y lo voy a quemar, o lo voy a convertir en pelet metiéndolo en un molino”.

La expectativa es implementar el aprovechamiento energético mediante gasificación y combustión, para lograr importantes ahorros en el proceso industrial.

El grupo de estudio está conformado, además, por el ingeniero y magíster John Mira, de la Compañía de Empaques; y por los doctores en ingeniería Carlos Gómez y Carlos Valdés, los ingenieros Ricardo Ruiz y Kevin Cogollo, y los estudiantes de pregrado Michel Ortiz y David Mena, de la UNAL Sede Medellín.

El profesor Chejne recalca que Colombia debe aprovechar sus más de 70 millones de toneladas anuales de residuos agroindustriales –café, madera, arroz, palma, cacao y flores– para generar energía y nuevos productos de alto valor agregado.

El Grupo Tayea y su Laboratorio de Ciencias de la Energía se enfocó en entender qué es la biomasa. “Ese conjunto de tres macromoléculas, celulosa, hemicelulosa y lignina, se puede fraccionar para aprovechar su gran riqueza y obtener de 500 a 1.000 productos, como combustibles verdes y sustancias químicas para sectores como la industria farmacéutica y alimenticia”, detalla el docente.

“Con los desechos agroindustriales queremos producir energía, químicos, sólidos como el carbón activado, e incluso combinar materias primas, como por ejemplo incluirle carbón para ampliar el aprovechamiento y cerrar ciclos de economía circular. Esta es la orientación al futuro”, concluye.

(Por: fin/OLML/MLA/LOF
)
N.° 603

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