Energy and bioeconomic characterization of briquettes made with residual biomass from corn culture in Ecuador
Energy and bioeconomic characterization of briquettes made with residual biomass from corn culture in Ecuador
Abstract
The use of biomass of animal and plant origin constitutes renewable energy sources, framed wi-thin a new approach called Bioeconomy, which aims to generate alternative energy and replace energy based on fossil fuels. The present research aims to characterize the briquettes made with biomass from the corn crop in Ecuador, evaluating their calorific value and conducting an economic analysis. The research was experimental, with a Completely Ran-dom Design (DCA) with three treatments and three replicates each, using household coal as a control. The composition of each treatment was 30% binder as a fixed variable and 30% maize agricultural resi-dues with a composition of: T1 = 60% stem - 40% stem, T2 = 40% stem - 60% stem, T3 = 50% stem - 50% stem. Regarding the results obtained from the variables: compression resistance, ash, ignition time, humidity and calorific value; T3 was the one that fulfilled most of the requirements established in the Colombian standard 2060. The less moisture content the residues have, the lower the percentage of ash emitted by the briquettes and in the same way this will contribute to obtaining of higher concentra-tion of calorific value. It is recommended to continue carrying out investigations that allow knowing which pollutants and particulate material are generated at the time of the combustion of briquettes, in order to know the optimal components necessary in the generation of this alternative energy.
Downloads
References
Álava J., Díaz A. (2018). Influencia de las características físico-químicas de aceites residuales de restaurantes en la calidad de biodiesel. Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí. Calceta, Ecuador. 67 p.
Andrades M., Moliner A., Masaguer A. (2015). Métodos didácticos para análisis de suelos. Universidad de la Rioja, Servicio de publicaciones, 78 p.
ASTM D240-19. (2019). Standard Test Method for Heat of Combustion of Liquid Hydrocarbon Fuels by Bomb Calorimeter. ASTM International, West Conshohocken, PA. 10 p.
Horwitz W. 1980. AOAC: Official Methods of Analysis. Association of Official Analytical Chemists, INC. Thirteenth edition. Washington, D.C. 1038 p.
Benedicto L., Martín L., López C. (1997). Biocombustibles sólidos y líquidos forestales. Madrid. Disponible en: http://secforestales.org/publicaciones/ index.php/congresos/article/viewFile/4469/4398
Calderón M., Andrade F., Lizarzaburu L., Masache M. (2017). Valoración económica de los cobeneficios del aprovechamiento de los residuos agrícolas del Ecuador. Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL). Naciones Unidas. Santiago, Chile. 44 p.
Contraloría General del Estado (2019). Reajustes de precios. Salarios mínimos por ley Ecuador. Disponible en: https://www.contraloria.gob.ec/ WFDescarga.aspx?id=2486&tipo=doc.
Food and Agriculture Organization of the United Nations (FAO). (2011). El estado de los recursos de tierras y aguas del mundo para la alimentación y la agricultura. La gestión de los sistemas en situación de riesgo. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura. Roma, y Mundi-Prensa Edición. Madrid, España. 338 p.
Fonseca E., Tierra L. (2011). Desarrollo de un proceso tecnológico para la obtención de briquetas de aserrín de madera y cascarilla de arroz y pruebas de producción de gas pobre. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo. Chimborazo, Ecuador. 189 p.
García L., Benítez P., Valero S., Gutiérrez I. (2019). Elaboración de briquetas a partir de residuos de aserrín a aglutinados con almidón de maíz y su posible aplicación como aislante térmico. Ingeniería: Revista de la Universidad de Costa Rica, 29 (1): 22-40.
García R., Pizarro C., Lavín G., Bueno J. (2012). Characterization of Spanish biomass wastes for energy use. Bioresour. Techol, 103(1): 249-258.
Global Bioeconomy Summit (GBS). (2015). Making bioeconomy work for sustainable development. Berlin, Alemania. 10 p.
Hodson de Jaramillo E. (2018). Bioeconomía: el futuro sostenible. Rev. Acad. Colomb. Cienc. Ex. Fis. Nat, 42(164):188-201.
Instituto Colombiano de Normas Técnicas y Certificación (ICONTEC). (2003). Norma Técnica Colombiana NTC-2060: Briquetas combustibles para uso doméstico. Bogotá, Colombia. 6 p.
Instituto Nacional de Estadísticas y Censos (INEC). 2010. Fascículo Provincial Manabí: Resultados del Censo 2010 de población y vivienda del Ecuador. 8 p. Disponible en: https://www.ecuadorencifras.gob.ec/wp-content/descargas/Manulateral/ Resultados-provinciales/manabi.pdf.
Quiroz D., Merchán M. (2016). Guía para facilitar el aprendizaje en el manejo integrado del cultivo de maíz duro (Zea maíz L.) Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIAP). Estación Experimental Tropical Pichilingue. Quevedo, Ecuador. 126 p.
Instituto Nacional de Preinversión (INP). (2014). At las Bioenergético de la República Del Ecuador. Quito, Ecuador. 154 p. Disponible en: http://biblioteca.olade.org/opac-tmpl/Documentos/cg00194. pdf.
Rodríguez A., Mondaini A., Hitschfeld M. (2017). Bioeconomía en América Latina y el Caribe Contexto global y regional y perspectivas. Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CE- PAL) - Serie Desarrollo Productivo No. 215. Naciones Unidas. Santiago, Chile. 96 p.
Lozano Z., Romero H., Bravo C. (2010). Influencia de los cultivos de cobertura y el pastoreo sobre las propiedades físicas de un suelo de sabana. Agrociencia, 44 (2): 135-146.
Macea H., Pastrana J. (2016). Elaboración de biocombustibles sólidos densificados a partir de la mezcla de dos biomasas residuales, un aglomerante a base de yuca y carbón mineral, propios del departamento de Córdoba. Facultad de Ingeniería (Tesis de pregrado). Universidad de Córdoba, Córdova, Colombia. 97 p.
Consejo Nacional de Electricidad (CONELEC). (2015). Plan Maestro de Electrificación 2013- 2022. IV - Aspectos de sustentabilidad y sostenibilidad social y ambiental. Quito, Ecuador. 380 p.
Santucci L., Puhl I., Maqsood A., Enayetullah I., Agyemang W. (2015). Valuing the sustainable development co benefits of climate change mitigation actions: The case of the waste sector and recommendations for the design of nationally appropriate mitigation actions (NAMAs). United Nations. Bangkok, Thailand. 39 p.
Secretaría de Agricultura, ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación (SAGARPA). (2015). Plan de manejo de residuos generados en actividades agrícolas primera etapa: diagnóstico nacional. Universidad Autónoma de Zacatecas “Francisco García Salinas”. Zacatecas, México. 145 p.
Simbaña F. (2015). Evaluación de ensilaje de maíz (Zea mays) con tres técnicas forrajeras parvas, trinchera y silo bolsa para la crianza de terneros en la zona de Selva Alegre Imbabura. Universidad de las Américas, Imbabura, Ecuador.
STATGRAPHICS Centurion XVI. (2009). Statpoint Technologies. INC. version, 16, 17.
Velázquez J., Salinas J., Potter K., Gallardo M., Caballero F., Díaz y P. (2002). Cantidad, cobertura y descomposición de residuos de maíz sobre el suelo. Terra Latinoamericana, 20 (2):171-182.
Copyright
Authors who publish in this journal agree to the following terms:
Authors retain copyright and grant the journal the right to be the first publication where the article is submitted, which is published under a Creative Commons Attribution License, which allows others to share the work upon acknowledgment of authorship of the work and initial publication in this journal.
Authors may separately enter into additional agreements for non-exclusive distribution of the version of the work published in the journal (e.g., placing it in an institutional repository or publishing it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.
This work is licensed under the license:
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0).