Desarrollo y validación de densificados de aserrín en medios controlados para mejora de sus propiedades como biocombustible en el uso de la industria ladrillera
El incremento del consumo energético mundial en los últimos años, la necesidad de reducir la dependencia del petróleo y la toma de conciencia por reducir los problemas ambientales asociados con el uso de los combustibles fósiles hace necesario la focalización de esfuerzos hacia el estudio y desarrollo de las energías alternativas y renovables como la biomasa.
En Ucayali, considerada la capital maderera del país, los residuos de la industria de la madera, en especial el aserrín, son recursos que actualmente no son aprovechados comercialmente y pese a que presentan un gran potencial no se contabilizan como fuente de energía primaria comercial, a razón de la poca investigación disponible en la viabilidad de una alternativa de uso adecuado. Solo en Pucallpa, el mayor centro industrial del sector forestal de la región Ucayali, se registra hasta el 2019 unos 150 centros de transformación de la madera (GRFFSUcayali) con una sobreproducción de aserrín que sus procesos no terminan de consumir, restándole competitividad y rentabilidad.
Por otro lado, existe en Ucayali 8 ladrilleras que consumen leña en sus calderas, que son cada vez menos abastecidas y las calidades de sus materiales proveídos poco eficientes en su combustión. Tal situación permite a la empresa Servicios Electromecánicos Ucayali - SEU, con experiencia en adaptaciones tecnológicas y servicios metalmecánicos al sector maderero, plantear la propuesta de aprovechar los volúmenes de sobreproducción de residuos del sector maderero, en la fabricación de densificados de aserrín optimizados como biocombustible, con una tecnología acorde a las propiedades de las especies forestales trabajadas en los centros de transformación de la madera y a las necesidades de las calderas de las ladrilleras.
En efecto, Servicios Electromecánicos Ucayali - SEU en asociación con la Universidad Nacional de Ucayali, y el financiamiento del Programa Nacional de Desarrollo Tecnológico e Innovación – ProInnóvate, desarrollaron y validaron densificados de aserrín en medios controlados para mejora de sus propiedades como biocombustible en el uso de la industria ladrillera.
Para esto se realizó estudios previos para conocer la disponibilidad en volumen y caracterización por especie de las propiedades físico-mecánicas del aserrín frecuentemente producido en la localidad; así como la caracterización del biocombustible que requiere la industria ladrillera local. Posteriormente, se adaptó una densificadora de aserrín para la fabricación de los prototipos de densificados de aserrín con las especies seleccionadas anteriormente y realizar a estos sus estudios tecnológicos, para que con los resultados se realizaran los ajustes en el proceso productivo de ser necesario. Finalmente la validación de los densificados de aserrín de la especie con mejores resultados en los estudios tecnológicos, se realizó en calderas de dos ladrilleras de Pucallpa.
Problema existente:
Sobreproducción de aserrín en los centros de transformación de la madera de Pucallpa y alrededores que sus procesos no terminan de consumir.
Objetivo central del proyecto:
Desarrollar y validar densificados de aserrín en medios controlados para mejora de sus propiedades como biocombustible en el uso de la industria ladrillera.
Hipótesis planteada en el proyecto:
El desarrollo de los densificados de aserrín permite mejorar las propiedades como biocombustible de la sobreproducción de los centros de transformación de la madera de Pucallpa para su uso en la industria ladrillera local.
Metodología implementada en el proyecto
Se realizaron estudios previos para conocer la disponibilidad en volumen y caracterización por especie de las propiedades físico-mecánicas del aserrín frecuentemente producido en la localidad; así como la caracterización del biocombustible que requiere la industria ladrillera de Pucallpa y alrededores.
Posteriormente, se adaptó una densificadora de aserrín para la fabricación de los prototipos de densificados de aserrín con las especies seleccionadas anteriormente, usando las técnicas de peletización y torrefacción, realizando a estos sus estudios tecnológicos en el laboratorio, para que con los resultados se realizaran los ajustes en el proceso productivo de ser necesario.
La validación de los densificados de aserrín de la especie con mejores resultados en los estudios tecnológicos, se realizó en calderas de dos ladrilleras de Pucallpa.
Finalmente se realizaron la difusión de los resultados del proyecto en las instalaciones del Citeforestal de Pucallpa en presencia de actores del sector forestal.
Resultados del proyecto:
1. Un total de 3,308 m3 al mes de aserrín se calcula como volumen disponible de los aserraderos de la zona maderera de la localidad (Manantay).
2. Las especies Cachimbo, Copaiba, Catahua, Capirona y Shihuahuaco son las frecuentemente producidas en los aserraderos de Manantay, los cuales presentan propiedades físico-mecánicas y térmicas favorables para los densificados de aserrín.
3. La leña es el principal combustible que utilizan las ladrilleras de Pucallpa y los requerimientos en un nuevo biocombustible están relacionados con la mejora en su poder calorífico, disponibilidad en volumen y precio.
4. Se adaptó estructuralmente una densificadora de aserrín a partir de lo observado en una misión tecnológica sobre biocombustibles en España.
5. El proceso productivo utilizado para la fabricación de densificados de aserrín fue: secado de aserrín, limpieza, torrefacción, peletizado y enfriado.
6. Los ensayos tecnológicos mostraron que la especie con mejores resultados fue el Shihuahuaco con promedios de 9.3% de humedad, 0.61 g/cm3 de densidad básica y 4547 Kcal/kg de poder calorífico.
7. Los ajustes al proceso de fabricación de los densificados de aserrín realizados fueron la mejora de la peletizadora y la operatividad del propio proceso.
8. La validación de los densificados de aserrín fueron probados en calderas de dos ladrilleras de Pucallpa, consiguiéndose en promedio un tiempo de encendido de 3:55 minutos, 1 hora de duración de combustión, adecuado almacenamiento, de fácil transporte, manipuleo y dosificación.
9. Se logró desarrollar un estudio de mercado y plan de negocios donde se reflejó interés y aceptación de las ladrilleras de Pucallpa en el uso de los densificados de aserrín como propuesta de un nuevo biocombustible.
10. La difusión de resultados fue a través de la publicación en la plataforma virtual del CITEForestal Pucallpa y Boletín virtual Efectividat; así como, el taller de cierre en las instalaciones del CITEForestal Pucallpa con la participación de actores del sector forestal.
Conclusiones del proyecto:
1. Se logró desarrollar densificados de aserrín de especies forestales producidas en Ucayali, con propiedades optimizadas como biocombustible.
2. Se logró validar el uso de los densificados de aserrín acorde con los requerimientos de la industria ladrillera de Pucallpa.
Impactos del proyecto
1. En lo económico: ahorrar al sector maderero hasta S/. 3,000 mensuales por empresa, en el almacenamiento y evacuación de este residuo de sus plantas industriales.
2. En lo tecnológico: generar valor agregado a un residuo (aserrín) a través del proceso de densificados.
3. En lo ambiental: contribuir a la reducción de la contaminación del agua y aire, por brindar una alternativa de uso para el aserrín que se arroja y/o quema en los centros de transformación.
Financiamiento del proyecto:
El proyecto tuvo un presupuesto total de S/. 207,200.00 soles financiados con recursos de PROINNOVATE, SEU y la UNU:
Referencias:
El presente Resumen Ejecutivo de Proyecto fue elaborado por el Coordinador General del Proyecto y editado por el Programa Nacional de Desarrollo Tecnológico e Innovación – ProInnóvate. Convenio N° 103-FIDECOM-INNOVATEPERU-PIMEN-2019
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