Paquete de trabajo 3

Caracterización de los precursores y formulación de los prototipos

A partir de la información recopilada en el PT2, se procederá a la recogida y acondicionamiento de las muestras de residuos y subproductos, y a fijar los ensayos de caracterización necesarios sobre los mismos para poder establecer diferentes alternativas de formulación

Tarea 3.1. Recogida y acondicionamiento de los residuos.

Se recogerán las muestras identificadas en la Tarea 2.1. Las condiciones en las que se recogerán las muestras serán las habituales, para asegurar, dentro de lo posible, la trazabilidad en un futuro proceso industrial y determinar aquellos procesos de acondicionamiento o pretratamiento que sean necesarios. El acondicionamiento necesario dependerá de la formulación y el tipo de procesamiento que se llevará a cabo.

En este sentido, un proceso de acondicionamiento importante a tener en cuenta es las etapas posteriores de estos residuos.

Cooperativas Agro-alimentarias junto con la Universidad participará en la planificación de la poda, la recogida, organización y coordinación del envío de la misma a Jaén.

Tarea 3.2. Caracterización de los residuos y otros posibles recursos necesarios.

Para la caracterización de los diferentes residuos será fundamental determinar la composición química (Análisis elemental, humedad, densidad aparente, fluorescencia de rayos X; ICP-masas) y la microestructura (Microscopía electrónica de barrido (SEM) y microanálisis por dispersión de energías de rayos-X (EDX)), así como otros aspectos relativos a su granulometría y densidad.

El proceso de diseño de biocarbón comienza con la elección de la materia prima adecuada para el proceso. Durante esta etapa, se investiga una característica clave de la materia prima para la producción de biocarbón, como:

  • Contenido de carbono,que representa la cantidad de carbono disponible que eventualmente se transferirá al biocarbón (carbono fijo) o se liberará en el gas de síntesis.
  • Materia volátil, que representa la parte de la biomasa que se liberará durante el proceso de pirólisis y carbonización.
  • Carbono fijo, demostrando el carbono que estará directamente representado en el biocarbón producido.
  • Contenido de cenizas, que describe el residuo mineral que se espera encontrar en el producto sólido. Un mayor contenido de cenizas en la materia prima dará como resultado un aumento del contenido de cenizas del biocarbón y se necesita un contenido óptimo de cenizas en la materia prima para controlar el proceso de combustión del biocarbón.
  • Valor calorífico, que determinará la cantidad de energía liberada durante la producción de biocarbón y determinará la configuración completa de la planta y el modelo comercial objetivo, lo que a menudo permite beneficiarse gracias a la producción adicional de calor y energía.
  • Contenido de humedad: los contenidos más altos pueden aumentar el costo de producción debido a una mayor demanda de energía para evaporar el contenido de agua en el proceso de conversión de biomasa. Por lo tanto, regular el contenido de humedad es clave para una producción óptima. Dado que el contenido de humedad afectará la eficiencia y los costos de la operación, es importante mantener un contenido de humedad relativamente bajo en la entrada del horno de producción de biocarbón. El contenido de humedad óptimo para la producción varía del 5% al 15%. La energía liberada durante la operación en forma de gas de síntesis puede ser una excelente fuente de calor para secar y normalizar la humedad antes del proceso de producción de biocarbón.
  • Densidad aparente, donde las densidades aparentes más altas promoverán el aumento del rendimiento del sistema y pueden resultar en una mejor durabilidad de los productos finales, así como también disminuir el costo relacionado con el transporte adicional.
  • Tamaño de partícula, donde los tamaños de partícula más pequeños probablemente mejorarán la homogeneidad del producto. Dado que el tamaño de partícula de la materia prima afectará la calidad del producto final y su homogeneidad, se recomienda mantener el tamaño de partícula de la biomasa dentro del rango por debajo de 10 mm.

Se prevé caracterizar residuos de la planta de Heineken Jaén.