Caracterización del pellet de cardo (Cynara cardunculus var. altilis) y su potencial para generar energía térmica

BRESO, ANA BELÉN; MANCINI, MICAELA; RÚA, FEDERICO; CRAVERO, V.

Rosario

Congreso; XXIV Congreso y XLII Reunión Anual de Sociedad de Biología de Rosario; 2022

Los biocombustibles sólidos ofrecen alta seguridad energética y son capaces de satisfacer la demanda de calor y electricidad con menores emisiones de gases de efectos invernaderos que las fuentes convencionales. Permiten desarrollar sistemas de suministros energéticos a nivel hogar y a escalas mayores, con alcances locales, regionales y hasta globales. En ensayos anteriores, se determinaron parámetros relacionados al potencial energético de la biomasa de cardo molido, obteniéndose un alto potencial para la producción de energía térmica. Sin embargo, al poseer una baja densidad aparente, sólo presenta rentabilidad en esquemas logísticos cortos. El objetivo de este trabajo es caracterizar el pellet de cardo y analizar su potencialidad para producir energía térmica. Para este estudio se utilizó pellet de cardo, obtenido a partir de la densificación (pelletizado) de la biomasa lignocelolósica previamente chipeada, humedecida y molida. Se analizaron los siguientes parámetros; humedad (H%), densidad aparente (DA), densidad sólida (DS), durabilidad mecánica (DM), contenido de cenizas (C%), longitud y diámetro (L y D), poder calorífico superior (PCS) e inferior (PCI). El pellet de cardo presentó una DA de 579 kg/m3, H% de 17% m/m, C% de 8,57% m/m, DS de 1,29 g/cm3, DM de 95,96%. El PCS fue de 4260,28 kcal/kg, este valor se utilizó para realizar el cálculo del PCI a presión constante y fue de 3662,3 kcal/kg. La calidad del pellet obtenido se determina según según la normativa internacional que define las distintas calidades de pellets de origen no leñoso (ISO 17225-6). La misma incluye dos categorías “A” (mayor calidad) y “B” (menor calidad). El valor de H% (17% m/m) se encuentra por debajo del valor establecido para los pellets de clase “A”. Este parámetro repercute de manera directa en el PCI del combustible, y por ende, en la energía que éste entregará al usuario final. Por su parte, el C% (8,57% m/m) sitúa este pellet como de calidad “B”. Altos valores de C% producen problemas futuros dentro de los sistemas de calderas. Dependiendo de la escala de uso de estos pellets (industrial o residencial), se deberá considerar el manejo de este residuo. Según la DA (650 kg/m3) y análisis dimensional (L=29 mm y D=6 mm), el pellet de cardo se encuentra dentro de los límites establecidos para la categoría “A”. Los valores de PCI del pellet de cardo muestran que su rendimiento calórico está en el rango de otros combustibles sólidos (3300-4300 kcal/kg). Como conclusión, podemos decir que la DA del pellet de cardo obtuvo una ganancia del 365% con respecto al cardo molido (139,88 kg/m3) estudiado en ensayos anteriores. Esto conlleva al aumento del potencial energético respecto al cardo molido, convirtiendo al pellet de este cultivo en una fuente energética más rentable para ser utilizado como combustible sólido en mayores distancias durante los procesos logísticos. El pellet presenta características adecuadas de calidad, exceptuando el contenido de cenizas, en donde exige que el equipo de combustión contenga una limpieza automática del crisol de combustión, y el contenido de humedad, el cual se debería aumentar para lograr un adecuado PCI del combustible.