Estudio integral de los residuos agroindustriales producidos en la refinación del cacao, para la generación de energía

Abstract

En el Ecuador la exportación del grano seco de cacao representa una fuente importante de ingresos, desde la cosecha hasta el producto final, esta fruta tiene un proceso que genera desperdicios con potencial para la industrialización. La presente investigación se enfocó en clasificar y evaluar estos residuos, para su uso como fuente de energía, se identificaron dos recursos aprovechables: el mucílago y las cáscaras de la vaina. Inicialmente, se examinaron las propiedades físicoquímicas del biocombustible derivado del mucílago, se evaluó su rendimiento en motores de combustión interna, así como una comparación con los combustibles convencionales en pruebas de ruta reales. Posteriormente, se caracterizó la biomasa de las cáscaras, se analizó su potencial en los procesos termoquímicos de combustión, pirólisis y gasificación. Se destacaron los hallazgos obtenidos en la caracterización de las astillas de la biomasa, incluyendo el análisis inmediato que revela los porcentajes de humedad, volátiles, carbono fijo y cenizas presente. Asimismo, los resultados del análisis elemental y de los poderes caloríficos superior e inferior, indicaron el importante potencial energético. Se abordó el proceso de pirólisis, en este apartado se describen los análisis realizados para caracterizar los productos obtenidos, incluyendo la determinación del rendimiento sólido y el análisis elemental, inmediato y de poder calorífico de los subproductos generados. Los análisis de los productos generados por la gasificación proporcionaron información sobre su composición, se determinó el rendimiento sólido y se realizaron análisis elemental, inmediato y de poder calorífico para comprender mejor el potencial de estos subproductos como fuentes de energía renovable.

In Ecuador, the export of dry cocoa beans represents an important source of income, from harvest to the final product, this fruit has a process that generates waste with potential for industrialization. The present investigation focused on classifying and evaluating these wastes, for their use as an energy source, two usable resources were identified: the mucilage and the pod shells. Initially, the physicochemical properties of the mucilage-derived biofuel were examined, its performance in internal combustion engines was evaluated, as well as a comparison with conventional fuels in real road tests. Subsequently, the biomass of the shells was characterized, and its potential in the thermochemical processes of combustion, pyrolysis and gasification was analyzed. T The findings obtained in the characterization of the biomass chips were highlighted, including the immediate analysis that reveals the percentages of humidity, volatiles, fixed carbon and ash present. Likewise, the results of the elemental analysis and the upper and lower heating values indicated the important energy potential. The pyrolysis process was addressed, in this section the analyzes carried out to characterize the products obtained are described, including the determination of the solid yield and the elemental, immediate and calorific value analysis of the by-products generated. Analyzes of the products generated by gasification provided information on their composition, solid yield was determined, and elemental, immediate, and calorific value analyzes were performed to better understand the potential of these byproducts as renewable energy sources.