Aplicación del proceso de carbonización hidrotérmica empleando cascarilla de arroz para la producción de hidrochar como biocombustible

Resumen

El aumento de la población mundial continua en ascenso y esto ocasiona un incremento en la demanda de los recursos existentes para cubrir sus necesidades, por ejemplo, la demanda de alimentos y de energía. Bajo este contexto, el arroz es un producto de alto consumo a nivel mundial y éste genera un residuo de tipo agroindustrial, llamado cascarilla de arroz, que actualmente carece de valor económico y de una adecuada gestión. El desafío global consiste en darle valor agregado a los residuos agroindustriales y encontrar nuevas formas de energía amigables con el medio ambiente. Por ello, el objetivo de esta investigación fue llevar a cabo la carbonización hidrotérmica de la cascarilla de arroz para la producción de hidrochar como biocombustible. La carbonización hidrotérmica de la cascarilla de arroz se realizó en un reactor de acero inoxidable, modelo CF-1 con capacidad de 1 L, bajo una temperatura de 200 °C durante tres tiempos de reacción que fueron 1, 2 y 3 h. La cascarilla de arroz y los hidrochares fueron analizados mediante pH, humedad, sólidos totales, sólidos volátiles, cenizas, conductividad eléctrica, análisis elemental y poder calorífico superior (PCS). Como parte de los resultados, se obtuvieron valores de sólidos volátiles 74.82, 74.44 y 74.74 %, cenizas 25.18, 25.56 y 25.26 %, y carbono 39.41, 40.67 y 41.00 %; para los hidrochares carbonizados a 1, 2 y 3 h, respectivamente. Así mismo, los valores del PCS de los hidrochares se mantuvo en un rango de 15.71 a 16.36 MJ/kg. La conversión termoquímica de la cascarilla de arroz contribuye a reducir el volumen de un residuo agroindustrial de difícil manejo y a su vez, proporciona un biocombustible con un PCS mayor que el de la biomasa inicial (14.34 MJ/kg). Al final del estudio, se observó que con un tiempo de una hora sería suficiente para mejorar el PCS con relación a la cascarilla de arroz sin carbonizar.