Evaluación de residuos forestales de especies potenciales para la obtención del carbono como energía limpia de la Amazonia Ecuatoriana
DOI:
https://doi.org/10.29019/enfoqueute.889Palabras clave:
Potencial, Residuo, Poder Calorífico, Carbono y EnergíaResumen
Los residuos maderables debido a su aprovechamiento para la industria de la construcción y otras que brinda el bosque secundario y por su alto contenido en material lignocelulósico con fines energéticos, nuestro objetivo fue evaluar los residuos forestales de seis especies para la obtención del carbono como energía limpia, que representa un gran interés para la industria energética. A través de la metodología del estudio de inventarios y muestreo de los residuos maderables de los aserraderos que fue en los cuatro cantones de la provincia de Pastaza, mediante técnicas instrumentales de análisis físicos, químicos y térmicos, los parámetros estudiados fueron el potencial de biomasa y residuo, densidad, humedad, cenizas, volátiles, carbono fijo y poder calorífico superior (análisis inmediato), carbono, hidrogeno, oxigeno, nitrógeno y azufre (CHONS), lo que permitió obtener las propiedades termoquímicas, alcanzando los principales resultados del potencial energético, de estas tres especies que se pueden aprovechar para energía limpia, debido a la cantidad de cenizas encontradas en los análisis por debajo del 1% y de volátiles (60-80%) de estos residuos, lo que evidencia claramente que evita la formación de incrustaciones en los equipos y daños, en relación a su contenido en carbono fijo en promedio de 14.78% y su poder calorífico superior 19.72 Mj/kg, valorando la factibilidad industrial para su aprovechamiento energético que generará 515.62 GW de energía limpia en térmicos eléctricos anualmente para satisfacer las necesidades de las áreas vulnerables de la región amazónica.
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Agostinho-Da, Silva, D., Otomar-Caron, B., Sanquetta, C, R., Behling, A., Scmidt, D., Bamberg R., Eloy, E., Dalla-Corte, A,P., 2014. Ecuaciones para estimar el poder calorífico de la madera de cuatro especies de árboles DOI: http://dx.doi.org/10.5154/r.rchscfa.2013.09.035.
Altamirano, A., Schlegel, B., Thiers, Ó., Miranda, A., Pilquinao, B., Orrego, R., & Rocha, C. (2015). Disponibilidad y potencial energético de la biomasa del bosque nativo para el desarrollo de la dendroenergía en el centro-sur de Chile. Bosque (Valdivia), 36(2), 223-237. DOI: http://dx.doi.org/10.4067/S0717-92002015000200008
Alvarado, J., & Rutiaga, J. (2018). Estudio de cinética en procesos termogravimétrios de materiales lignocelulósicos. Maderas.Ciencia y tecnología, 20(2), 221-238. DOI: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-221X2018005002601
Álvarez, E., Benítez, D., Velásquez, C., & Cogollo, Á. (2013). Densidad básica del fuste de árboles del bosque seco en la costa caribe de colombia. IntRopIca, 1-12. https://www.researchgate.net/publication/272823581_Stem_basic_density_of_dry_forests_trees_in_the_Colombian_Caribbean_coast.
American Society for Testing and Materials [ASTM]. (1998). D346 Muestreo Carbón. https://www.academia.edu/8946698/standard_method_for_moisture_analysis_of_particulate_wood_fuels.
American Society for Testing and Materials [ASTM]. (2004). Standard Test Methods for Chemical Analysis of Hydraulic Cement. Obtenido de https://civiledu.co/wp-content/uploads/2021/08/C-114.pdf.
American Society for Testing and Materials [ASTM]. (2017). Standard Test Methods for Proximate Analysis of the Analysis Sample of Coal and Coke by Instrumental Procedures https://tienda.aenor.com/norma-astm-d5142-02a-020740.
Arroyo-Vinueza, J, S., & Reina-Guzmán, W. S. (2016). Aprovechamiento del recurso biomasa a partir de los desechos de madera para una caldera de vapor. INGENIUS, 20-29. DOI: http://dx.doi.org/10.17163/ings.n16.2016.03.
Asociación Española de Normalización [UNE]. (2007). Caracterización de residuos. Toma de muestras de residuos. Esquema para la preparación y aplicación de un plan de muestreo. https://www.une.org/encuentra-tu-norma/busca-tu-norma/norma?c=N0038279
Asociación Española de Normalización [UNE]. (2011). Requisitos de seguridad de equipos eléctricos de medida, control y uso en laboratorio. Obtenido de https://www.une.org/encuentra-tu-norma/busca-tu-norma/norma?c=N0047601
Asociación Española de Normalización [UNE]. (2015). Biocombustibles Sólidos - Determinación del contenido total de carbono, hidrógeno y nitrógeno. Obtenido de https://www.une.org/encuentra-tu-norma/busca-tunorma/norma/?c=N0055295#:~:text=ISO%2016948%3A2015-,Biocombustibles%20s%C3%B3lidos.,(ISO%2016948%3A2015).
Asociación Española de Normalización [UNE]. (2016a). Biocombustibles Sólidos - Determinación del contenido de ceniza (ISO 18122:2015). Obtenido de https://www.une.org/encuentra-tu-norma/busca-tu-norma/norma/?Tipo=N&c=N0056486
Asociación Española de Normalización [UNE]. (2016b). Biocombustibles Sólidos - Determinación del contenido de humedad.https://www.une.org/encuentra-tu-norma/busca-tu-norma/norma?c=N0056325.
Asociación Española de Normalización [UNE]. (2016c). Biocombustibles Sólidos - Determinación del contenido en materia volátil. Obtenido de https://www.une.org/encuentra-tu-norma/busca-tu-norma/norma?c=N0056450
Asociación Española de Normalización [UNE]. (2018). Biocombustibles Sólidos - Determinación del poder calorífico (ISO 18125:2017). Obtenido de https://www.une.org/encuentra-tu-norma/busca-tu-norma/norma?c=N0060319
Bustamante Garcia,V., Carrillo Parra, A., Prieto, Ruiz, J,A., Corral-Rivas, J,J., & Hernández, Diaz, J,C. (2016). Química de la biomasa vegetal y su efecto en el rendimiento durante la torrefacción: revisión. 7(38), 5-24. Obtenido de https://www.redalyc.org/pdf/634/63450027007.pdf
Calderon, R, D., & Dalila, E. (Febrero de 2012). Cuantificación del carbono almacenado en tres fincas en tres estados de desarrollo del bosque de pino. Managua, Nicaragua. https://repositorio.una.edu.ni/1158/
Chuncho, G., Chuncho, C., & Aguirre, Z. (2019). Anatomía y morfología vegetal. En Universidad Nacional de Loja, 1, 134. Obtenido de https://unl.edu.ec/sites/default/files/archivo/2019-12/ANATOMÍA Y MORFOLOGÍA VEGETAL.pdf
Garay, R., & Henriquez, M. (2012). RATAMIENTO QUÍMICO DE ACETILACIÓN EN MADERA DE PINUS RADIATA CHEMICAL ACETYLATION TREATMENT IN RADIATA PINE WOOD. Ciencia y Tecnologia de la Madera, 1-12. DOI: http://dx.doi.org/10.4067/S0718-221X2012000100009
González, J,E., Oliva M, D., Zambrano V. D., Ledesma, R. D, Bonilla, M, J., Casco G. E, C.; Zúñiga, É.E. (2022). Modelación y simulación computacional de fluido del Piptocoma discolor (pigüe) para la optimización de la combustión en el Ecuador. Revista ENFOQUE, 48-67. DOI: http://dx.doi.org/10.29019/enfoqueute.795
González, J,E., Papue, A., González, V., Borja, A., & Oliva, D. (2018). Crecimiento y Conservación de Piptocoma discolor (Pigüe) en la Provincia de Pastaza. CFORES CIENCIAS FORESTALES, 6 (3): 366-379, 14. Obtenido de http://scielo.sld.cu/pdf/cfp/v6n3/2310-3469-cfp-6-03-366.pdf
González, J., Coronel, B., Quevedo, V., Uvidia, H., Oliva, D., Morón. J., & Campo, M. (2021). Biomass Potential and Kinetics of Drying Model of Piptocoma discolor (pigüe) as a Source of Renewable Energy Source in Ecuador. Enfoque UTE,, 12(1),74-90. DOI: http://dx.doi.org/10.29019/enfoqueute.695
Gual-Díaz, M., Rendon-Correa, A., & Mariaca, R. (2020). Especies vegetales con uso combustible por comunidades rurales mexicanas. Etnobiología, 18(3), 113-135. Obtenido de https://revistaetnobiologia.mx/index.php/etno/article/view/388/383
Gutierrez-Pulido, H., & Salazar, R. (2012). Analisis y diseño de experimentos. Impreso en México: Segunda Edición MC Graw Hill. Obtenido de https://www.researchgate.net/publication/31775471_Analisis_y_Diseno_de_Experimentos_Ed
Hurtado, E., & Guayara, Á. (2013). Potencial de Uso de Piptocoma discolor (Kunth) Pruski en Sistemas Silvopastoriles. Ingenierías & Amazonía, 6 (1), 23-30. https://core.ac.uk/download/pdf/288214962.pdf.
INAMHI, I. N. (2015). Anuario Meteorológico. Quito. https://www.inamhi.gob.ec/meteorologia/boletines/bol_anu.pdf.
Legarda, I, E. (2019). Centros de servicios, una oportunidad de negocios en la industria de la madera del Ecuador. Guayaquil: Universidad Especialidades Espiritu Santo. Obtenido de http://repositorio.uees.edu.ec/bitstream/123456789/3072/1/LEGARDA%20IZQUIERDO%20EMILIO%20JOSE.pdf.
MAE, M, D. (2014). Evaluación Nacional Forestal Resultados. Ministerio de Ambiente del Ecuador. Quito: Organización de la Naciones Unidas para la Alimerntación y la Agricultura (FAO). http://geonetwork.ambiente.gob.ec/documents/10179/185860/MAE+2014a.+Evaluacion+Nacional+Forestal+-+Resultados.pdf/3733cfe0-c2e5-4813-95af-8197533bd3a3;jsessionid=5rK0xP7SIgcwsdNHYzzQP7Go?version=1.0.
Manrique, S., Ojeda, M., Sánchez, J., Alonso, A., & Garrido, S. (2021). Sistemas De Biomasa y Bioenergía: Casos ejemplares en Iberoamérica. Red Iberoamericana de Biomasa y Bioenergía Rural (ReBiBiR-T) constituida bajo la promoción del Programa. (I. 978-84-15413-40-0, Ed.) Obtenido de https://www.researchgate.net/publication/353924493_Sistemas_de_Biomasa_y_Bioenergia_Casos_Ejemplares_En_Iberoamerica_Hacia_la_sustentabilidad_bioenergetica_territorial
Márquez-Montesino, F., Carballo-Abreu, L, R., Álvarez-Olivera, P, A., & Castillo-Ramos, R. (2009). Estudio de las posibilidades energéticas de la madera de Jambolán (Syzygium Cuminii), del Municipio de Pinar del Río, Cuba. AVANCES, 1- 9. Obtenido de http://www.ciget.pinar.cu/Revista/No.2009-3/articulos/Estudio_posibilidades_energ_madera_jambol.pdf.
Norma Chilena Oficial [NCh176/1]. (1984). Madera - Parte 1: Determinación de humedad Norma oficial Chilena https://www.coursehero.com/file/42582400/NCh0176-1-1984pdf/.
Pantoja-Bucheli, A. D., Castillo-Muñoz, J.F., & Guerrero-Ordoñez, J. (2016). Metodología para el aprovechamiento del potencial energético con biomasa forestal en el departamento de Nariño caso de estudio. (Solidaria, Ed.) Ingeniería, 12(20), 43-59. DOI: http://dx.doi.org/10.16925/in.v19i20.1415
Patiño Martínez, P. (02 de Junio de 2014). Biomasa Residual vegetal: Tecnologías de transformación y estado actual. Innovaciencia, 2(1): 45-52, 8. DOI: http://dx.doi.org/10.15649/2346075X.255
Pérez, F, M. (2020). Guia técnica para clasificación de residuos. España. Obtenido de https://agqlabs.es/wp-content/uploads/GUIA-PARA-CLASIFICACION-DE-RESIDUOS-PPT-WEBINAR.pdf
Portero, H. (2018). Estudio experimental de peletizado en planta piloto y de combustión en caldera de biomasa baja potencia. (Tesis Doctoral). Ciudad Real.: Universidad de Castilla-La Mancha. https://ruidera.uclm.es/xmlui/bitstream/handle/10578/18416/TESIS%20Portero%20Gonz%c3%a1lez.pdf?sequence=1&isAllowed=y.
Quesada, O., Cantos, M., Duharte, W., Pozo, D., & Bigñot, L. (2019). Efecto de la velocidad de calentamiento y la biomasa en la cinética de su pirólisis. Revista Cubana de Ingenieria Química,, 31(3), 1-18. Obtenido de https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=443561090012.
Rimarachín, M, M. (2017). Determinación de ecuaciones alométricas para estimar el contenido de biomasa total y la captura de dióxido de carbono en una plantación forestal de Eucalyptus torelliana en el sector Indoche Distrito y Provincia de Moyobamba, Región. Obtenido de https://renati.sunedu.gob.pe/handle/sunedu/2844549
Rivera , P., & Uceda, M. (2004). Caracteristicas fisico - quimicas de la madera y carbon de once especies forestales peruanas. (F. d. CEDINFOR, Ed.) Revista forestal de Perú, 14 (2), 1-8. Obtenido de http://revistas.lamolina.edu.pe/index.php/rfp/article/viewFile/137/135
Rivera, P., & Uceda, C. M. (2014). Caracteristicas físico químicas de la madera y carbón de once especies forestales de la Amazonía Peruana. Revista Forestal del Perú, 14(2), 1-8. DOI: http://dx.doi.org/10.21704/rfp.v14i2.137
Rojas-Vargas, A. (2016). Balance de energía en un horno de secar madera. Tecnología Química. Tecnologia Química, 36(1), 1-13. Obtenido de https://www.redalyc.org/journal/4455/445543786003/html/
Saldarriaga, E. J. (2015). Avances en el modelado de la combustión de Biomasa en Spouted bed cónico. Obtenido de https://addi.ehu.es/bitstream/handle/10810/15799/TESIS_JUAN%20FERNANDO_SALDARRIAGA%20_ELORZA.pdf?sequence=1
Sanchez, C., & Fuquen González, H. (2014). Eficiencia Energética. (3, Ed.) DESARROLLO TECNOLÓGICO E INNOVACIÓN EMPRESARIAL,, 1. Obtenido de https://www.researchgate.net/publication/333089139_EFICIENCIA_ENERGETICA.
Standards: Regulations and Style Guidelines [TAPPI T], 2. (1985). Carbohydrate composition of extractive-free wood and wood pulp by gas-liquid chromatography. Technical Association of the Pulp & Paper Industry. Obtenido de https://infostore.saiglobal.com/en-us/Standards/TAPPI-T-249-1985-1062627_SAIG_TAPPI_TAPPI_2471653/
Suárez-Patlán, E, E., Carrillo-Ávila, N., Fuentes-López, M,E., & Sandoval-García, J. (2018). Calidad química del carbón vegetal de dos especies maderables bajo diferentes condiciones de pirólisis controlada. Revista de Ciencias Ambientales y Recursos Naturales, 4(14), 10-15. Obtenido de https://www.ecorfan.org/spain/researchjournals/Ciencias_Ambientales_y_Recursos_Naturales/vol4num14/Revista_de_Ciencias_Ambientales_y_Recursos_Naturales_V4_N14_2.pdf.
Texto unificado de legislación secundaria de medio ambiente [TULSMA]. 2017 capítulo IV De Los Estudios Ambientales. https://www.ambiente.gob.ec/wp-content/uploads/downloads/2018/05/TULSMA.pdf.
Uceda-Castillo, M.E. (1985). Determinación del Poder Calorífico de 20 especies forestales de Amazonía Peruana. Forestal del Perú, 12, 1-20. Obtenido de http://cedinfor.lamolina.edu.pe/Articulos_RFP/Vol12_no1-2_84_(16)/vol12_art8.pdf
UNESCO. (2014). Informe de las Naciones Unidas sobre el desarrollo de los recursos hídricos en el mundo: agua y energía, resumen ejecutivo. Obtenido de https://unesdoc.unesco.org/ark:/48223/pf0000226962
Vignote, S. (2016). Procesos termoquímicos de la madera y en general de la biomasa. Obtenido de https://www.researchgate.net/publication/310697694_PROCESOS_TERMOQUIMICOS_DE_LA_MADERA_Y_EN_GENERAL_DE_LA_BIOMASA/link/583566d808aef19cb82269ee/download
Villalba, V. (2019). Determinación de la viabilidad técnica y económica de la combsutión del Pgüe (Piptocoma discolor) para su uso como combsutible en la Provincia de Pastaza :. Puyo: Universidad Estatal Amazónica. https://repositorio.uea.edu.ec/handle/123456789/792
Yánez-Iñiguez, L., Urgilés-Urgilés, E., & Zalamea-León, E. (2020). Potencial de los residuos forestales para la contribución a la matriz energética urbana. Revista Granja. DOI: http://dx.doi.org/10.17163/lgr.n32.2020.04
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