Obtención de un biocombustible sólido por torrefacción húmeda a partir de la cáscara de la mazorca de cacao para la generación de energía

Abstract

Se realizó la caracterización energética de la cascara de la mazorca de cacao (CC). La CC posee un contenido de humedad del 85,1%, material volátil del 66,8%, contenido de cenizas del 8,9%, carbón fijo del 24,3%, un contenido de carbón elemental del 45,3%, hidrógeno del 5,5% y oxígeno del 39,4%. El poder calórico superior (PCS) en base seca fue de 18,2 MJ/kg. Luego, se estudió el efecto de la temperatura y tiempo de residencia sobre las propiedades del biocombustible sólido. Como resultado de este estudio se obtuvo que la temperatura tiene un efecto estadísticamente significativo sobre el contenido de material volátil, carbón fijo, cenizas y naturaleza hidrofóbica; mientras que el tiempo de residencia, la temperatura y la interacción entre estas dos variables tuvieron un efecto estadísticamente significativo sobre el PCS, rendimiento másico y energético. Además, se estudió el efecto de la recirculación del agua de proceso sobre las propiedades del biocombustible. Se obtuvo que la recirculación del agua tiene un efecto estadísticamente significativo sobre el contenido cenizas, naturaleza hidrofóbica, PCS y rendimiento energético. También, se determinó que la energía que se necesita para la obtención del biocombustibles en el laboratorio es mucho mayor a la energía bruta que puede suministrar el mismo. De igual manera, se encontró que la producción del biocombustible en el laboratorio demanda un costo de 6 a 16 veces más que el costo de venta del mismo. Por último se simuló en el software ASPEN PLUS® versión educativa el proceso de torrefacción húmeda. Los resultados de la simulación mostraron que si se trabaja en un reactor continuo y se recupera el calor contenido en la fase líquida y gaseosa del proceso, la torrefacción húmeda es energéticamente viable.