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Los generadores de energía a escala industrial, particularmente en Europa y los EE. UU., consumen briquetas y pellets de madera en grandes cantidades. La Estrategia de Biomasa del Reino Unido estima que la nación utilizará 4 millones de toneladas de biomasa cada año para generar energía baja en carbono. Esta cantidad incluye residuos de madera, aserrín y otros materiales de biomasa. Los productos de residuos reciclados, como los de la agricultura, la silvicultura y los alimentos, son las principales materias primas para la biomasa en Europa.
La biomasa se refiere a cualquier material orgánico originario de las plantas, que puede incluir subproductos alimenticios y agrícolas. La biomasa es una de las cuatro principales categorías de productos enumeradas en el Plan de Acción de la Economía Circular de la UE. Los residuos de biomasa se pueden utilizar para crear briquetas y pellets mediante compresión o extrusión directa.
Los pellets suelen distinguirse en tres categorías distintas: utilitarios, industriales e infundidos. Los dos últimos tipos generalmente se producen a gran escala. Los pellets industriales son abundantes y se pueden encontrar en grandes cantidades en hornos eléctricos y plantas de energía a escala industrial. Se producen a partir de materia prima lignocelulósica sin aditivos y sustituyen al carbón, lo que reduce las emisiones de carbono. Los pellets infundidos se producen específicamente para clientes finales específicos. La infusión utilizada para estas variantes personalizadas suele tener un gran impacto en el proceso de combustión o en las cenizas que quedan después de la combustión. Los pellets utilitarios son productos de biomasa de bajo coste que se utilizan normalmente para la calefacción o la cocina residencial. Se producen utilizando una variedad de materias primas y se clasifican según su calidad y valor calorífico.
Otro tipo de producto comprimido de biomasa son las briquetas de madera, que pueden elaborarse a partir de aserrín o cualquier otro material de biomasa. Normalmente se fabrican con una máquina de briquetas que utiliza presión y calor para comprimir el material en un tronco denso. La principal diferencia entre los dos tipos de productos es que los pellets suelen ser pequeños, redondos y lisos, mientras que las briquetas son ásperas y más grandes.
Independientemente de la forma, el tamaño o el nombre, las briquetas y pellets de biomasa reducen la contaminación atmosférica al disminuir las emisiones de carbono, mejorar la seguridad energética nacional mediante fuentes de energía renovables domésticas y promover la viabilidad económica de las industrias agrícolas.
Aunque las briquetas y los pellets son similares en el sentido de que ambos se fabrican comprimiendo biomasa, los productos finales difieren en especificaciones primarias como el tamaño, la forma, la retención de humedad, la densidad y el valor calorífico.
Tamaño y forma:
Normalmente, las briquetas de biomasa tienen un diámetro de 60-200 mm y una longitud de 200-1.000 mm, mientras que los pellets de biomasa son más pequeños, con un diámetro de alrededor de 6-10 mm y una longitud de 1-5 mm. El mayor tamaño de las briquetas las hace adecuadas para usos industriales. Sus mayores dimensiones también permiten que se quemen durante largos periodos. El pequeño tamaño de los pellets de biomasa facilita su alimentación automática en estufas o hornos de combustión.
Contenido de humedad:
El contenido de humedad en las briquetas de biomasa suele ser de alrededor del 10-15%, que es ligeramente superior al de los pellets de biomasa. El menor contenido de humedad de los pellets de biomasa permite que tengan una mayor densidad de energía y una mejor vida útil.
Densidades:
La densidad de las briquetas de biomasa es menor que la de los pellets de biomasa. La densidad de las briquetas de biomasa es de alrededor de 800-1.500 kg/m³, mientras que la de los pellets de biomasa es de alrededor de 1.000-1.200 kg/m³. Una mayor densidad significa mayor peso en un volumen pequeño, lo que facilita el transporte de pellets de biomasa que de briquetas.
Valor calorífico:
Otra distinción clave es el valor calorífico. Los pellets de biomasa producen más energía o tienen un mayor valor calorífico, alrededor de 15-17 MJ/kg. El valor calorífico exacto de los pellets de biomasa depende de las materias primas específicas utilizadas para producirlos. Los valores caloríficos más altos hacen que los pellets de biomasa sean más adecuados para el uso industrial.
Todo el proceso de fabricación, almacenamiento y transporte de briquetas o pellets de biomasa requiere una atención cuidadosa para mantener la calidad del producto y evitar la humedad.
Elección de las materias primas:
Evite los materiales con un alto contenido de humedad. Seleccione materiales con un bajo contenido de humedad, como aserrín, paja de trigo, cascarillas de arroz o tallos de algodón, para reducir el contenido de humedad en los productos finales.
Secado:
Seque las materias primas adicionales con un secador de tambor rotatorio antes del procesamiento en la fábrica de briquetas o pellets de biomasa. El secado reducirá el contenido de humedad de las materias primas. El contenido de humedad en los productos terminados también se reduce, lo que facilita la ignición de las briquetas o pellets de biomasa.
Almacenamiento:
Almacene las briquetas o pellets de biomasa en un lugar seco y ventilado bajo tierra. Apilarlas fuera del suelo con ladrillos o bloques de cemento también evita la humedad del suelo. Se puede utilizar un deshumidificador para reducir la humedad interior si la humedad es alta pero el clima exterior no es favorable. Almacenarlos en un lugar seco prolongará significativamente su vida útil. Los usuarios también pueden utilizar barriles de hierro, bolsas de plástico u otros contenedores herméticos para almacenar pellets de biomasa. Un método de almacenamiento hermético puede evitar la humedad y la invasión de insectos, pero debe almacenarse en un lugar fresco y seco.
Inspección de calidad:
Tanto si se almacenan a granel como en contenedores sellados, la mercancía debe revisarse al menos una vez al mes para asegurarse de que no hay humedad. Si se encuentra alguna, debe retirarse rápidamente para evitar la propagación del moho.
Combustible industrial:
Las briquetas sirven como fuente de combustible principal para diversas industrias, como la manufacturera, la minera y la agrícola. Alimentan maquinaria, calderas y hornos, entre otras aplicaciones. Su constante producción de energía y su rentabilidad las convierten en la opción preferida para el combustible industrial.
Calefacción:
Las briquetas se utilizan en la calefacción residencial y comercial. Se queman en estufas, chimeneas y sistemas de calefacción central para proporcionar calor y reducir la dependencia de los combustibles fósiles. Las briquetas ofrecen una solución de calefacción sostenible y eficiente.
Combustible de transporte:
Las briquetas tienen el potencial de utilizarse como fuente de combustible en el sector del transporte. Con más investigación y desarrollo, las briquetas podrían utilizarse en la producción de biocombustibles o utilizarse directamente en vehículos modificados, contribuyendo a un sistema de transporte más sostenible.
Sustituto del carbón vegetal:
Tanto las briquetas de madera como las de biomasa sirven como alternativas al carbón vegetal. Se utilizan para hacer barbacoas, asar a la parrilla y cocinar. Las briquetas de madera producen una mayor cantidad de calor y son preferibles para cocinar al aire libre, mientras que las briquetas de biomasa son opciones más respetuosas con el medio ambiente.
Briquetas carbonizadas:
Las briquetas carbonizadas se producen mediante la pirólisis de la materia prima de biomasa. Estas briquetas tienen un mayor contenido de carbono y se utilizan para mejorar el suelo mediante la captura de carbono. También se pueden utilizar en industrias intensivas en carbono, contribuyendo a la reducción de las emisiones de carbono.
Producción de energía renovable:
Los pellets de madera y biomasa son cruciales en la producción de energía renovable. Sirven como materia prima principal para las plantas de energía de biomasa y las instalaciones de conversión de energía. Las briquetas se someten a fermentación, gasificación u otros procesos para producir electricidad renovable, reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles.
Fertilizante agrícola:
Una vez que queda el residuo de ceniza de las briquetas quemadas, este puede utilizarse como fertilizante en la agricultura. Estas cenizas contienen nutrientes y minerales esenciales que pueden mejorar la calidad del suelo y promover el crecimiento de las plantas, mejorando así la productividad agrícola.
Al elegir briquetas y pellets de combustible, se deben tener en cuenta varios factores para garantizar que los productos seleccionados satisfacen las necesidades y requisitos específicos.
Fuentes de materia prima
Es esencial comprender las materias primas utilizadas para producir las briquetas y los pellets. Hay diferencias significativas en la composición química y el contenido energético de cada materia prima. Ciertas biomasas, como la expansión del grano de palma y las mazorcas de maíz, también pueden tener un menor contenido de cenizas y quemarse con menos obstrucciones en el horno.
Tecnologías de producción
Los dos procesos comunes para convertir la biomasa en combustible son la carbonización y la densificación. Las briquetas carbonizadas tienen una cáscara exterior y un carbón interior distintos. La biomasa carbonizada suele contener mejor carbono primordial y un mayor valor calorífico que la biomasa no carbonizada. Además, el proceso de carbonización hace que las briquetas sean más resistentes a la humedad y la descomposición.
Calidad
Los pellets y las briquetas tienen varios indicadores de calidad, como la densidad, el contenido de humedad, el contenido de cenizas y el valor calorífico neto. Es crucial asegurarse de que los productos tienen las especificaciones correctas. Las briquetas y pellets de baja calidad pueden causar un desgaste excesivo en el equipo de combustión, lo que da como resultado mayores costes de funcionamiento y mantenimiento.
Normativas locales
En algunos casos, es esencial cumplir con las leyes y reglamentos locales al seleccionar el combustible de biomasa. Por ejemplo, en algunas jurisdicciones, el uso de biomasa de residuos de alimentos puede estar prohibido, o puede haber restricciones sobre los tipos de aditivos que pueden utilizarse en el combustible de biomasa.
Créditos de carbono
Elegir el combustible de biomasa adecuado puede afectar al número de créditos de carbono que puede reclamar una empresa. Algunos programas de créditos de carbono requieren que el combustible de biomasa cumpla con criterios específicos, como ser producido a partir de materias primas gestionadas de forma sostenible o tener un determinado contenido de carbono. Seleccionar el combustible de biomasa adecuado puede ayudar a las empresas a maximizar sus ingresos por créditos de carbono.
P1: ¿Qué materias primas se pueden utilizar para fabricar briquetas y pellets de biomasa?
R1: Casi cualquier material de biomasa se puede utilizar para fabricar briquetas y pellets, siempre que esté seco y picado. Las materias primas comunes incluyen aserrín, paja, trigo y cascarillas de arroz, virutas de madera, tallos de maíz y bagazo de caña de azúcar, etc. Sin embargo, la homogeneidad es esencial para garantizar productos consistentes y una fabricación y combustión sin problemas.
P2: ¿Cuáles son las diferencias entre las briquetas y los pellets de biomasa?
R2: Los pellets de biomasa se fabrican generalmente con la ayuda de una máquina de prensado de pellets bajo alta presión de aceite. Las briquetas, por el contrario, pueden producirse con o sin calor - en una extrusora de tornillo o en una prensa de tipo punzón y matriz. Además, los pellets de biomasa suelen ser más pequeños que las briquetas. Estas últimas pueden tener forma redonda o cuadrada y suelen ser más grandes que los pellets.
P3: ¿Cuál es el tamaño del mercado de las briquetas y pellets de biomasa?
R3: El mercado mundial de pellets de biomasa se valoró en 2.500 millones de dólares en 2021 y se prevé que alcance los 6.900 millones de dólares en 2031 a una CAGR del 8,6% durante el periodo de previsión. Las briquetas representaron una parte significativa del mercado de combustibles sólidos de biomasa en los últimos años, y su uso seguía en una tendencia creciente, especialmente en los países en desarrollo.
P4: ¿Las briquetas y los pellets de biomasa son fuentes de energía renovables?
R4: Las briquetas y los pellets de biomasa se consideran fuentes de energía renovables porque se producen a partir de materiales orgánicos; la biomasa es un recurso renovable. Además, el proceso de combustión no añade carbono adicional a la atmósfera porque la cantidad de carbono en los combustibles corresponde a la cantidad que el material de biomasa secuestró durante su vida útil.
