Diferentes tipos de materiales utilizados para la producción de pellets

Más países están recurriendo a materiales ecológicos para producir energía ecológica.

Una de esas fuentes de energía limpia son los pellets.

Existen diferentes tipos de pellets dependiendo del material utilizado para producirlos. Por ejemplo, los gránulos hechos de materiales de madera y desechos de cultivos se conocen como gránulos de biomasa. 

Otro tipos de pellets incluir animales pellets de pienso producidos a partir de materias primas para forrajes y gránulos de fertilizantes elaborados a partir de estiércol de ganado o de aves de corral.

Material utilizado para la producción de pellets

Para reducir la dependencia de los combustibles fósiles y mitigar sus efectos negativos sobre el medio ambiente, los propietarios de viviendas y las instalaciones comerciales están recurriendo a los pellets como fuente de combustible para calefacción.

El proceso de fabricación de pellets de combustible implica poner a tierra el material de biomasa y colocarlo a alta presión. A continuación, la biomasa molida se fuerza a través de una matriz redonda con aberturas de un cierto diámetro que varía según el tamaño de los gránulos necesarios. Luego se somete al proceso de extrusión, que lo ayuda a formar una masa sólida. 

El resultado son pastillas de combustible de alta calidad que son cilíndricas, con una longitud de no más de 38 milímetros y un diámetro de 6 a 8 milímetros. Los gránulos también son densos en energía, secos, duros y duraderos, y dejan pocas cenizas después de la combustión.

Aunque la madera es la materia prima más utilizada para la producción de pellets, no es el único material adecuado para la fabricación de combustible para pellets. Las materias primas de biomasa fácilmente disponibles, como el pasto varilla, el material de desecho agrícola y el bambú, también se utilizan para la producción de pellets de combustible.

Algunos de los requisitos necesarios para que un material se considere adecuado para la producción de pellets de combustible incluyen:

Contenido de agua – Se requiere que las materias primas utilizadas para la producción de pellets tengan un contenido de humedad de 14% a 20%. Los materiales con mayor contenido de humedad hacen que los gránulos se pierdan, mientras que los materiales con muy poco contenido de humedad son demasiado difíciles de formar durante la peletización.

Fuerza de adherencia del material. – Se supone que las materias primas de los pellets se unen entre sí durante la producción de combustible para pellets. Los materiales con poca fuerza adhesiva se agrietarán o soltarán fácilmente. Sin embargo, para mejorar la fuerza adhesiva de algunos materiales, puede usar aglutinantes, fermentar el material o mezclar el material con otros materiales que tengan una fuerza adhesiva alta.

Moho – Las materias primas para la producción de pellets no deben tener moho. Si lo hacen, la celulosa se descompone y esto hace que el material no sea adecuado para la producción de gránulos. Además, el moho hace que el color de los gránulos se vuelva negro. Sin embargo, las materias primas con moho se pueden mezclar con un 50 % de aserrín fresco para lograr una granulación satisfactoria.

Tamaño del material – El tamaño de la materia prima es importante como el tamaño del agujero de la mayoría fábrica de pellets troqueles entre 6 y 10 mm. Si el material es más grande que el tamaño del orificio del troquel de la peletizadora, debe triturarlo antes de alimentarlo a la peletizadora. 

Madera

La fuente más común de material para la fabricación de pellets de combustible es la madera. Gránulos de madera se producen a partir de una variedad de materiales de desecho de madera, incluidas virutas de madera, astillas de madera, aserrín y corteza de madera.  

Los pellets de madera se consideran neutrales en carbono ya que la cantidad de CO2 que se quema cuando se utilizan es igual a la cantidad absorbida por el árbol cuando está creciendo. Otras ventajas notables de los pellets de madera como fuente de combustible incluyen:

• No crean cenizas cuando se queman.
• Son sostenibles ya que proceden de bosques sostenibles.
• Tienen un bajo contenido de humedad, lo que significa que solo se pierde una pequeña cantidad de energía cuando se quema la humedad.
• Los pellets de madera emiten menos SO2, polvo y NOX durante la combustión

La idoneidad de los diferentes materiales de desecho de madera como materia prima para la fabricación de pellets de madera se explica a continuación:

aserrín fino – Tienen la mejor fuerza de adherencia y tamaño para la producción de pellets de madera. Las prensas de pellets que se alimentan con serrín también consumen poca energía y también se caracterizan por una producción de pellets estable

Residuos y virutas de madera – Los restos de madera y las virutas de madera son demasiado grandes para la producción de pellets, lo que requiere que se trituren primero para no bloquear la prensa de pellets. Alrededor del 30 % de las virutas de madera pequeñas a menudo se mezclan con un 70 % de aserrín para mejorar su productividad.

Polvo de madera – El polvo de madera es demasiado ligero, lo que a menudo provoca el bloqueo de la prensa de pellets. En su mayoría, el 50 % del polvo de madera se mezcla con el 50 % de aserrín para lograr una peletización eficaz

Bamboo

El bambú es una materia prima adecuada para la producción de pellets ecoeficientes. Crece y madura muy rápido, y la planta de bambú también está ampliamente distribuida.

Además, al igual que las tendencias de los gránulos de madera, la composición del bambú lo hace adecuado para la producción de gránulos, ya que tiene un alto contenido de lignina que desempeña el papel de agente aglutinante. La combustión de gránulos de bambú también produce muy poca ceniza, lo que reduce la contaminación del aire.

Además, los gránulos de bambú son fáciles de transportar debido a su pequeño volumen y tamaño, y pueden usarse para una amplia gama de aplicaciones, incluso en hogares, fábricas y en el campo de servicios como suministro de calor.

girasoles

Las cáscaras de girasol, que son un subproducto de las semillas de girasol, son otra materia prima adecuada para la producción de pellets.  

Los girasoles se cultivan en muchas partes del mundo, incluido el sureste de Europa, América del Sur, China, el sur de África y la parte europea de Rusia. El contenido de humedad de las cáscaras de girasol es de aproximadamente 8.6 % y tiene un bajo contenido de cenizas de aproximadamente 2.86 % más un bajo contenido de azufre de 0.14 %, lo que las hace adecuadas como combustible para calefacción.

Algunas de las otras ventajas notables de los gránulos de cáscara de girasol incluyen:

• Económico en comparación con el costo del gas, el carbón o el fuel oil
• Duradero ya que los gránulos de cáscara de girasol son duros con un índice de durabilidad de 18
• Con altos valores caloríficos de 4.3-4.5 kW/kg, los gránulos de cáscara de girasol tienen un poder calorífico superior en comparación con la madera. La energía adicional producida durante la quema de 1000 kg de pellets de cáscara de girasol equivale a la combustión de 685 litros de combustible o 1,600 kg de madera
• Respetuoso con el medio ambiente, ya que la quema de pellets de cáscara de girasol libera una cantidad de CO2 equivalente a la descomposición natural de la biomasa. Además, el bajo contenido de azufre y cenizas del material significa que produce poca contaminación durante la combustión.

Residuos agrícolas

La mayoría de los desechos agrícolas se dejan en el campo para que se pudran, lo que resulta en la liberación de grandes cantidades de gases de efecto invernadero. Los residuos agrícolas, que en su mayoría están hechos de paja, se utilizan en gran medida como materia prima para la producción de pellets ecoeficientes. Debido a su disponibilidad y rápida tasa de rejuvenecimiento, los desechos agrícolas son un material común para la producción de gránulos en Europa y Dinamarca.

Otros materiales de desecho agrícolas utilizados para la producción de gránulos incluyen racimos de frutas vacíos de palma aceitera, harina de canola, avena y cáscara de canola, semillas de uva y frutas cítricas, desechos de maíz, café, huesos de aceituna, pasto, paja de cultivos que incluye trigo, arroz, maíz, y paja de algodón.

pasto varilla

Panicum virgatum, simplemente conocido como pasto varilla, es una planta comúnmente cultivada en el norte de los Estados Unidos. Es adaptable a una variedad de entornos y tiene un alto contenido de celulosa y lignina, lo que lo hace adecuado para el procesamiento de biocombustibles.

El poder calorífico de Switchgrass cuando se quema es equivalente al 70-80% del calor del carbón de la misma cantidad. Además, el pasto varilla es asequible y sus costos de recolección y transporte también son bajos.

Además de hacer gránulos, el pasto varilla también se puede usar para producir briquetas y polvo para la producción de calor comercial o doméstico.

Otros materiales

Otros materiales de biomasa que se utilizan a menudo para la producción de pellets de combustible incluyen:

• Alfalfa
• Papeles usados
• Miscanthus
• Cardo
• digestato

Conclusión

Los países utilizan cada vez más productos de biocombustibles como alternativa a los combustibles fósiles para producir calor y energía en forma de biopellets. Los pellets se producen a partir de la compactación de biocombustibles asequibles y fácilmente disponibles, como madera, bambú, pasto varilla, desechos agrícolas y cáscaras de girasol. El resultado es una fuente de energía respetuosa con el medio ambiente que también es asequible y sostenible.

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