Implementación de un reactor de obtención de biochar mediante pirolisis para su uso como combustible en plantas de generación eléctrica

Abstract

El biochar es un producto con un alto contenido en carbono resultado de un proceso de pirolisis que consiste en la descomposición térmica de la biomasa en ausencia de oxígeno y con temperaturas que van desde los 200 °C hasta los 600 °C. El biochar se lo utiliza principalmente para mejorar las propiedades del suelo, sin embargo, existen estudios que analizan la aplicación del biochar como un tipo de combustible alternativo y con mejores propiedades físico-químicas que los combustibles convencionales. En el proyecto de tesis se presenta información acerca de la metodología y el procedimiento para la realización del diseño, construcción y funcionamiento de un reactor de pirolisis para la obtención de biochar a partir de las astillas de eucalipto como biomasa. El diseño y dimensionamiento del reactor se establecieron parámetros operacionales del reactor en base al valor de temperatura, cantidad y el tipo de biomasa a pirolisar. Se optó por realizar una pirolisis intermedia con un rango de temperatura de 400 - 500 °C. El reactor está constituido principalmente por un tubo de acero ASTM A 36, la cámara de reacción construida del mismo material con una capacidad máxima de 60 gramos de biomasa, el sistema de aislamiento térmico compuesto de una capa de material aislante de fibra de cerámica o Kaowool, el sistema de calentamiento compuesto por una resistencia eléctrica de 1200 W y un sensor que están conectados a un controlador de temperatura digital configurado en un control PID esto con el objetivo de controlar la temperatura de la biomasa durante todo el proceso de pirolisis, en el cual la biomasa es transformada a biochar. Para la validación del funcionamiento del reactor se realizaron tres pruebas de funcionamiento, en las cuales se adquirió las muestras de biochar. Para la caracterización del biochar se realizaron las pruebas de pH y conductividad obteniendo resultados de 8.6 y 25.30 µS7/cm respectivamente además se realizó la prueba de humedad con un porcentaje de 3.29 %.