briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no...

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BRIQUETAS DE BRIQUETAS DE RESIDUOS SÓLIDOS RESIDUOS SÓLIDOS ORGÁNICOS COMO ORGÁNICOS COMO FUENTE DE ENERGÍA FUENTE DE ENERGÍA CALORÍFICA EN CALORÍFICA EN COCINAS NO COCINAS NO CONVENCIONALES CONVENCIONALES Herve Curo, José Gallo, Herve Curo, José Gallo, Victor Llantoy, Victor Llantoy, Andrés Valderrama & Andrés Valderrama & Miguel Ormeño Miguel Ormeño Universidad Nacional Mayor de San Marcos CENTRO DE DESARROLLO E INVESTIGACION EN TERMOFLUIDOS - CEDIT

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Page 1: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

BRIQUETAS DE BRIQUETAS DE RESIDUOS RESIDUOS SÓLIDOS SÓLIDOS

ORGÁNICOS COMO ORGÁNICOS COMO FUENTE DE FUENTE DE ENERGÍA ENERGÍA

CALORÍFICA EN CALORÍFICA EN COCINAS NO COCINAS NO

CONVENCIONALESCONVENCIONALES

Herve Curo, José Gallo, Herve Curo, José Gallo, Victor Llantoy, Victor Llantoy,

Andrés Valderrama & Andrés Valderrama & Miguel OrmeñoMiguel Ormeño

Universidad Nacional Mayor de San MarcosCENTRO DE DESARROLLO E INVESTIGACION

EN TERMOFLUIDOS - CEDIT

Page 2: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

INTRODUCCIÓNINTRODUCCIÓN

La gran La gran demanda de energía que se presenta en los países en vías de demanda de energía que se presenta en los países en vías de

desarrollo como el nuestro y la escasez de los combustibles desarrollo como el nuestro y la escasez de los combustibles

convencionales (Diesel 2, kerosene y GLP), obligan a buscar nuevas convencionales (Diesel 2, kerosene y GLP), obligan a buscar nuevas

fuentes energéticas que posean viabilidad técnica y económica. A esto se fuentes energéticas que posean viabilidad técnica y económica. A esto se

suma el suma el crecimiento de la población, que trae consigo el incremento de la crecimiento de la población, que trae consigo el incremento de la

producción de Residuos Sólidos Domiciliarios (RSD) estimado en un 9.1% producción de Residuos Sólidos Domiciliarios (RSD) estimado en un 9.1%

en los últimos 3 años y el cual repercute en el medio ambiente. en los últimos 3 años y el cual repercute en el medio ambiente.

En este estudio los Residuos Sólidos Orgánicos (RSO), se emplean como En este estudio los Residuos Sólidos Orgánicos (RSO), se emplean como

materia prima principal en la elaboración de briquetas que son incineradas materia prima principal en la elaboración de briquetas que son incineradas

en una cocina no convencional para obtener energía calorífica, siendo una en una cocina no convencional para obtener energía calorífica, siendo una

alternativa de reemplazo a los combustibles tradicionales (kerosene o gas alternativa de reemplazo a los combustibles tradicionales (kerosene o gas

licuado de petróleo). licuado de petróleo).

Page 3: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

La elaboración de las briquetas, se realizó a partir de los La elaboración de las briquetas, se realizó a partir de los

residuos domiciliarios (RSD) obtenidos de un sector del distrito residuos domiciliarios (RSD) obtenidos de un sector del distrito

de San Martín de Porres, dónde la producción per. cápita es de de San Martín de Porres, dónde la producción per. cápita es de

0.634 Kg./hab.-día; los RSO representan el 62.5% de estos 0.634 Kg./hab.-día; los RSO representan el 62.5% de estos

RSDs. Los RSO son secados al medio ambiente y mezclados RSDs. Los RSO son secados al medio ambiente y mezclados

con aglutinantes como: aserrín, cal, arcilla; para la mezcla se con aglutinantes como: aserrín, cal, arcilla; para la mezcla se

emplea agua y estiércol de cuy.emplea agua y estiércol de cuy.

Page 4: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Desarrollo del ProyectoDesarrollo del Proyecto

Para un mejor análisis, el proyecto se desarrolló en Para un mejor análisis, el proyecto se desarrolló en 22 etapas etapas::

EtapaEtapa 1.1. Elaboración de las briquetas considerando el tamaño y Elaboración de las briquetas considerando el tamaño y

composición.composición.

Etapa 2.Etapa 2. Análisis del proceso de combustión de cada tipo de briqueta, Análisis del proceso de combustión de cada tipo de briqueta,

y de este modo hallar la briqueta más eficientey de este modo hallar la briqueta más eficiente

Page 5: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

La briquetasLa briquetas fueron elaboradas con distintos porcentajes de fueron elaboradas con distintos porcentajes de los siguientes componentes:los siguientes componentes:

RSO secos y no cocidos (cáscaras de papa, arvejas, habas, RSO secos y no cocidos (cáscaras de papa, arvejas, habas, hojas de choclo, hojas de espinacas, corontas de maíz, entre hojas de choclo, hojas de espinacas, corontas de maíz, entre otros). otros).

Aserrín de madera cedro (pudo haber sido de otra madera), Aserrín de madera cedro (pudo haber sido de otra madera), es un aglutinante combustible.es un aglutinante combustible.

Estiércol de cuy, el cuál fue secado y molido.Estiércol de cuy, el cuál fue secado y molido. Arcilla común (aglutinante no combustible).Arcilla común (aglutinante no combustible). Cal, su función es evitar desmoronamientos y la formación de Cal, su función es evitar desmoronamientos y la formación de

grietas en la briqueta.grietas en la briqueta.

Etapa I: Etapa I: Elaboración de las briquetasElaboración de las briquetas

Page 6: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

La investigación determina como factores La investigación determina como factores esenciales en la elaboración de las briquetas:esenciales en la elaboración de las briquetas: composición, humedad y densidad. composición, humedad y densidad.

Para la elaboración de las briquetasPara la elaboración de las briquetas se considero el se considero el tamaño (dimensiones) el tipo de briqueta tamaño (dimensiones) el tipo de briqueta (composición) para lo cual se elaboró tres tipos de (composición) para lo cual se elaboró tres tipos de briquetas en tres tamaños distintos:briquetas en tres tamaños distintos:

Page 7: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Cuadro Nº1 Briqueta de 2.5”Cuadro Nº1 Briqueta de 2.5”

BRIQUETABRIQUETA

TIPO ITIPO IBRIQUETABRIQUETA

TIPO IITIPO IIBRIQUETABRIQUETA

TIPO IIITIPO III

ComponentesComponentes ComposiciónComposición %% ComposiciónComposición %% ComposiciónComposición %%

RSORSO 111 gr.111 gr. 7070 111 gr.111 gr. 7070 111 gr.111 gr. 7070

Estiércol de Estiércol de cuycuy

32 gr.32 gr. 2020 32 gr.32 gr. 2020 32 gr.32 gr. 2020

AserrínAserrín 16 gr.16 gr. 1010 8 gr.8 gr. 55 -------------------------- ------------

CalCal ------------------------ ------------ 8 gr.8 gr. 55 -------------------------- ------------

ArcillaArcilla ------------------------ ------------ ---------------------------- ------------ 16 gr.16 gr. 1010

SubtotalSubtotal 159 gr.159 gr. 100100 159 gr.159 gr. 100100 159 gr.159 gr. 100100

AguaAgua 200 ml.200 ml. ------------ 200 ml.200 ml. ------------ 200 ml.200 ml. ------------

ResultadosResultados

BRIQUETA BRIQUETA HÚMEDA (peso HÚMEDA (peso promedio de las promedio de las

muestras muestras

213.2 gr.213.2 gr. 212.6 gr.212.6 gr. 214.0 gr.214.0 gr.

Sobras de Sobras de mezclamezcla

145.8 gr.145.8 gr. 146.4 gr.146.4 gr. 145 gr.145 gr.

Mezcla totalMezcla total 359 gr.359 gr. 359 gr.359 gr. 359 gr.359 gr.

Page 8: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

BRIQUETABRIQUETA

TIPO ITIPO IBRIQUETABRIQUETA

TIPO IITIPO IIBRIQUETABRIQUETA

TIPO IIITIPO III

ComponentesComponentes ComposiciónComposición %% ComposiciónComposición %% ComposiciónComposición %%

RSORSO 133 gr.133 gr. 7070 133 gr.133 gr. 7070 133 gr.133 gr. 7070

Estiércol de Estiércol de cuycuy

38 gr.38 gr. 2020 38 gr.38 gr. 2020 38 gr.38 gr. 2020

AserrínAserrín 18 gr.18 gr. 1010 10 gr.10 gr. 55 -------------------------- ------------

CalCal ------------------------ ------------ 8 gr.8 gr. 55 -------------------------- ------------

ArcillaArcilla ------------------------ ------------ ---------------------------- ------------ 19 gr.19 gr. 1010

SubtotalSubtotal 189 gr.189 gr. 100100 189 gr.189 gr. 100100 190 gr.190 gr. 100100

AguaAgua 300 ml.300 ml. ------------ 300 ml.300 ml. ------------ 300 ml.300 ml. ------------

ResultadosResultados

BRIQUETA BRIQUETA HÚMEDA (peso HÚMEDA (peso promedio de las promedio de las

muestras muestras

342.8 gr.342.8 gr. 350.4 gr.350.4 gr. 354.7 gr.354.7 gr.

Sobras de Sobras de mezclamezcla

146.2 gr.146.2 gr. 138.6 gr.138.6 gr. 134.3 gr.134.3 gr.

Mezcla totalMezcla total 489 gr.489 gr. 489 gr.489 gr. 490 gr.490 gr.

Cuadro Nº2 Briqueta de 3”Cuadro Nº2 Briqueta de 3”

Page 9: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

BRIQUETABRIQUETA

TIPO ITIPO IBRIQUETABRIQUETA

TIPO IITIPO IIBRIQUETABRIQUETA

TIPO IIITIPO III

ComponentesComponentes ComposiciónComposición %% ComposiciónComposición %% ComposiciónComposición %%

RSORSO 254 gr.254 gr. 7070 254 gr.254 gr. 7070 254 gr.254 gr. 7070

Estiércol de Estiércol de cuycuy

73 gr.73 gr. 2020 73 gr.73 gr. 2020 73 gr.73 gr. 2020

AserrínAserrín 36 gr.36 gr. 1010 18 gr.18 gr. 1010 -------------------------- ------------

CalCal ------------------------ ------------ 18 gr.18 gr. 55 -------------------------- ------------

ArcillaArcilla ------------------------ ------------ ---------------------------- ------------ 36 gr.36 gr. 1010

SubtotalSubtotal 363 gr.363 gr. 100100 363 gr.363 gr. 100100 363 gr.363 gr. 100100

AguaAgua 500 ml.500 ml. ------------ 500 ml.500 ml. ------------ 500 ml.500 ml. ------------

ResultadosResultados

BRIQUETA BRIQUETA HÚMEDA (peso HÚMEDA (peso promedio de las promedio de las

muestras muestras

563.2 563.2 gr.gr. 554.8 gr.554.8 gr. 531.3 gr.531.3 gr.

Sobras de Sobras de mezclamezcla

299.8 gr.299.8 gr. 308.2 gr.308.2 gr. 331.7 gr.331.7 gr.

Mezcla totalMezcla total 863 gr.863 gr. 863 gr.863 gr. 863 gr.863 gr.

Cuadro Nº3 Briqueta de 3.5”Cuadro Nº3 Briqueta de 3.5”

Page 10: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Luego de definir las dimensiones y Luego de definir las dimensiones y

los tipos de briquetas a elaborar, se los tipos de briquetas a elaborar, se

realizó el triturado de los RSO y del realizó el triturado de los RSO y del

guano de cuy secos en una molienda.guano de cuy secos en una molienda.

SSe procedió a mezclar los e procedió a mezclar los

componentes componentes secossecos para obtener una para obtener una

mezcla homogéneamezcla homogénea , para luego , para luego

agregarle agua hasta obtener una agregarle agua hasta obtener una

mezcla pastosmezcla pastosa.a.

Para la compactación de la mezcla se Para la compactación de la mezcla se

fabricó moldes de madera con fabricó moldes de madera con

alturas y diámetros de 2.5”, 3.0” y alturas y diámetros de 2.5”, 3.0” y

3.5”. Con éstos, se pudo garantizar 3.5”. Con éstos, se pudo garantizar

la solidez de la masa compactada la solidez de la masa compactada

durante su extracción del molde, durante su extracción del molde,

pesado y transporte hacia el secado.pesado y transporte hacia el secado.

SSe empleó un bajo nivel de presión, e empleó un bajo nivel de presión,

el cual oscila entre 38 y 82kPa, que el cual oscila entre 38 y 82kPa, que

es la presión ejercida por una es la presión ejercida por una

persona promedio.persona promedio.

Page 11: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Las briquetas fueron secadas por Las briquetas fueron secadas por convección libre durante ocho días convección libre durante ocho días de intenso sol, propio del mes de de intenso sol, propio del mes de febrero. Lo ideal hubiese sido febrero. Lo ideal hubiese sido realizar el secado por convección realizar el secado por convección forzada (secador o forzada (secador o deshumedecedor), para evitar que deshumedecedor), para evitar que durante la combustión la humedad durante la combustión la humedad ocasione problemas.ocasione problemas.

La humedad eliminada durante el La humedad eliminada durante el proceso de secado por convección proceso de secado por convección libre, se calculó de la siguiente libre, se calculó de la siguiente manera:manera:

100%

Húmedo

SecoHúmedo

Peso

PesoPesoH

Page 12: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Las diferencias del porcentaje de humedad eliminada en cada tipo Las diferencias del porcentaje de humedad eliminada en cada tipo de briqueta corresponden a la diferencia en su composición. Esto de briqueta corresponden a la diferencia en su composición. Esto quiere decir, que el Tipo 1 requiere de menor cantidad de agua quiere decir, que el Tipo 1 requiere de menor cantidad de agua durante la elaboración a diferencia de los otros tipos que durante la elaboración a diferencia de los otros tipos que contienen aglutinantes que reaccionan de una manera particular contienen aglutinantes que reaccionan de una manera particular con el agua, es el caso de la cal que eleva la temperatura del agua con el agua, es el caso de la cal que eleva la temperatura del agua rápidamente al entrar en contacto.rápidamente al entrar en contacto.

Humedad de la briqueta eliminada durante el secado

62.59

60.54

56.21

52

54

56

58

60

62

64

Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3

Briquetas

Hu

med

ad

Eli

min

ad

a(%

)

Tabla Nº1 Humedad de cada tipo de briqueta

Page 13: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Para el cálculo de la densidad se procedióPara el cálculo de la densidad se procedió a determinar la masa y el a determinar la masa y el volumen de la briqueta secavolumen de la briqueta seca..

En la tabla Nº2 se observa la diferencia entre las densidades de cada En la tabla Nº2 se observa la diferencia entre las densidades de cada briquetabriqueta. És. Éstastas, de forma similar a la humedad, , de forma similar a la humedad, son también el son también el resultado de la composición de cada briqueta, por ello existe una resultado de la composición de cada briqueta, por ello existe una relación inversa entre relación inversa entre ambasambas cantidades. cantidades.

0.50

0.53

0.58

0.46

0.48

0.50

0.52

0.54

0.56

0.58

0.60

Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3

Briquetas

Den

sid

ad (

gr/

cm3)

Tabla Nº2 Densidad de cada tipo de briqueta

Page 14: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Para laPara la perforación de las briquetas, se perforación de las briquetas, se

utilizó un taladro de banco utilizó un taladro de banco (vertical) con (vertical) con

brocas de 3/16, 1/4, 5/16pulg de diámetro brocas de 3/16, 1/4, 5/16pulg de diámetro

para cada tamaño de briqueta (2.5, 3 y para cada tamaño de briqueta (2.5, 3 y

3.5pulg respectivamente).3.5pulg respectivamente).

La elección de los diámetros de la brocas La elección de los diámetros de la brocas

se hizo de manera que las briquetas se hizo de manera que las briquetas

soporten el perforado (menor diámetro) y soporten el perforado (menor diámetro) y

se aproveche el flujo de aire durante la se aproveche el flujo de aire durante la

incineración (mayor diámetro)incineración (mayor diámetro)

Cuadro Nº4.

Peso real de las briquetas (luego de la perforación)

Dimensiones Dimensiones (diámetro y (diámetro y

altura en altura en pulg.)pulg.)

Tipo ITipo I

(gr)(gr)Tipo IITipo II

(gr)(gr)Tipo IIITipo III

(gr)(gr)

2.52.5 81.4081.40 83.2083.20 84.6684.66

3.03.0 122.00122.00 131.80131.80 137.00137.00

3.53.5 207.16207.16 211.00211.00 213.33213.33

Page 15: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Para que a un determinado material Para que a un determinado material

se le considere combustible, en su se le considere combustible, en su

composición debe contener composición debe contener

cantidades de carbono e hidrógeno, cantidades de carbono e hidrógeno,

similar a un hidrocarburo. El similar a un hidrocarburo. El

principal insumo de las briquetas principal insumo de las briquetas

como combustible lo constituyen los como combustible lo constituyen los

RSO, éstos poseen una relación RSO, éstos poseen una relación

hidrógeno-carbono H/C de 0.16, hidrógeno-carbono H/C de 0.16,

ligeramente mayor que el petróleo ligeramente mayor que el petróleo

diesel 2 que es de 0.14; este diesel 2 que es de 0.14; este

parámetro es fundamental para parámetro es fundamental para

garantizar la eficiencia de quemado garantizar la eficiencia de quemado

de las briquetas como combustible. de las briquetas como combustible.

Etapa II: Etapa II: Análisis del proceso de combustiónAnálisis del proceso de combustión

Page 16: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Los ensayos consistieron en Los ensayos consistieron en

incinerar dos briquetas de un incinerar dos briquetas de un

mismo tipo para hervir 500ml de mismo tipo para hervir 500ml de

agua en una tetera usando sólo las agua en una tetera usando sólo las

briquetas de 3.5” de diámetro y briquetas de 3.5” de diámetro y

3.5” de altura. Las dos briquetas se 3.5” de altura. Las dos briquetas se

ubican a una distancia de 4.4cm de ubican a una distancia de 4.4cm de

la base de la tetera. Se utilizó una la base de la tetera. Se utilizó una

cocina no convencional que se cocina no convencional que se

ubicó a una distancia de 86cm del ubicó a una distancia de 86cm del

suelo (sobre la mesa). Esta cocina suelo (sobre la mesa). Esta cocina

es comercial y especial para es comercial y especial para

briquetas de carbón mineral o briquetas de carbón mineral o

vegetal. vegetal.

El agua hirvió entre 30-45 minutos; El agua hirvió entre 30-45 minutos;

las briquetas siguieron quemándose las briquetas siguieron quemándose

durante 1h 40min durante 1h 40min

aproximadamente .aproximadamente .

Page 17: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales
Page 18: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

La cantidad de ceniza producida por la combustión de las briquetas se debe a La cantidad de ceniza producida por la combustión de las briquetas se debe a

la composición de cada una de ellas. Dentro de sus componente existen la composición de cada una de ellas. Dentro de sus componente existen

materiales no combustibles cuya degradación (fractura microscópica) se materiales no combustibles cuya degradación (fractura microscópica) se

produce a elevadas temperaturasproduce a elevadas temperaturas. .

Porcentaje de masa de briqueta obtenido como ceniza

8.12

13.27

20.16

0

5

10

15

20

25

Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3

Briqueta

Po

rcen

taje

de

Bri

qu

eta(

%)

Tabla N°3 Cantidad de ceniza

Page 19: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Grafico N°1 Grafico N°1 Variación de la temperatura de las briquetas en función al Variación de la temperatura de las briquetas en función al tiempo, durante la combustión.tiempo, durante la combustión.

Fluctuaciones de la temperatura de cada tipo de briqueta con respecto al tiempo

107.5118.5

155

272

312302

135.6

218

256.2

179

249

220 227

293.5

89.2

284.8

268.5

86.3

142.2

257.2

290272

86

247

0

50

100

150

200

250

300

350

0 5 10 15 20 25 30 35 40tiempo ( min )

Tem

pera

tura

(°C

)

TIPO 1 TIPO 2 TIPO 3

ZONA 1

ZONA 2

La gráfica ha sido particionada en 2 zonas:

En la zona 1.- se observa que la temperatura del Tipo 1 es la menor debido a que en su composición se encuentra materiales de bajo punto de inflamación y esto facilita su encendido, a diferencia de los otro 2 tipos que posee materiales refractarios.

En la zona 2.- se observa que la temperatura de la briqueta de Tipo 1 es la mayor esto se debe a que en la combustión participan todos los componentes, a diferencia de los otros dos tipos que poseen materiales refractarios (cal y arcilla) que solo llegan a calentarse y no participan de la combustión.

Page 20: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Para el cálculo del poder calorífico de cada briqueta se Para el cálculo del poder calorífico de cada briqueta se

necesita el poder calorífico de los componentes que forman necesita el poder calorífico de los componentes que forman

parte de las briquetas y su respectiva densidad. Estos datos parte de las briquetas y su respectiva densidad. Estos datos

fueron insertado a la siguiente formula:fueron insertado a la siguiente formula:

CompNCompNCompCompCompComp

CompNCompNCompNCompCompCompCompCompComp HHHH

%...%%

%...%%

2211

222111

Cuadro N°5 Poder calorífico de los componentes.

ComponenteComponente Poder Calorífico Poder Calorífico (kJ/kg)(kJ/kg)

Densidad Densidad (gr/cm3)(gr/cm3)

RSORSO 1517715177 0.6300.630

Estiércol de cuyEstiércol de cuy 41004100 0.3060.306

AserrínAserrín 1340013400 0.2960.296

CalCal No determinadoNo determinado 0.6400.640

ArcillaArcilla No determinadoNo determinado 1.4601.460

Page 21: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Poder Calorífico de cada tipo de Briqueta

13826

13029

10725

0

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

Tipo 1 Tipo 2 Tipo 3

Briquetas

Po

der

Calo

rífi

co

H (

KJ/K

g)

Tabla N° 4 Poder calorífico de las briquetas

En la tabla N° 4 se observa que la briqueta con mayor poder En la tabla N° 4 se observa que la briqueta con mayor poder calorífico es la de Tipo 1, si a esto agregamos que sus calorífico es la de Tipo 1, si a esto agregamos que sus componentes (RSO, aserrín y guano de cuy) son totalmente componentes (RSO, aserrín y guano de cuy) son totalmente desechables se incrementa el interés por producir este tipo de desechables se incrementa el interés por producir este tipo de combustible. combustible.

Page 22: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

Comparación entre la briqueta Tipo 1 y los combustibles convencionales

46100 43950 43400 3990033700

19250

42500

13826

0

10000

20000

30000

40000

50000

GLP Gasolina Querosene Diesel 2 GasNatural

Carbón demadera

Metanol Briqueta deRSO Tipo 1

Combustibles

Pode

r Cal

orífi

co (K

J/K

g)Tabla N° 5 Poder calorífico de diferentes tipos de combustibles.

E l poder calorífico de la briqueta Tipo 1 es de 13826 KJ/Kg este valor representa

aproximadamente el 30% del poder calorífico del GLP y el 33% del poder

calorífico del petróleo diesel.

Page 23: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

KeroseneKerosene Briqueta de Briqueta de RSORSO

Poder Poder Calorífico(MJ/kg)Calorífico(MJ/kg)

43.4043.40 13.8313.83 29.5729.57

Precio (S/. Por kg)Precio (S/. Por kg) 3.383.38 0.530.53 2.852.85

Equivalencia Equivalencia energética (kg)energética (kg)

11 3.143.14 ________________

Peso de Peso de Equivalencia en Equivalencia en

(S/.)(S/.)

3.383.38 1.661.66 1.721.72

Comparación de costos

Del cuadro mostrado se puede observar que hay una variación de S/.1.72 entre

el precio del kerosene y la briqueta Tipo 1 según su equivalente energético

en peso

Page 24: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

El tamaño óptimo de briqueta fue la de 3.5” de diámetro y de El tamaño óptimo de briqueta fue la de 3.5” de diámetro y de

altura.altura.

El nivel de compactación (entre El nivel de compactación (entre 38 y 82kPa)38 y 82kPa) empleado para la empleado para la

elaboración de la briquetas Tipo 1 y Tipo 2, permitió mantener su elaboración de la briquetas Tipo 1 y Tipo 2, permitió mantener su

forma durante el secado, perforación y gran parte de la forma durante el secado, perforación y gran parte de la

combustión. El contenido de arcilla en la briqueta Tipo 3 combustión. El contenido de arcilla en la briqueta Tipo 3

perjudicó su solidez. perjudicó su solidez.

La briquetas Tipo 1, Tipo 2 y Tipo 3 tienen (8, 13 y 20)% de La briquetas Tipo 1, Tipo 2 y Tipo 3 tienen (8, 13 y 20)% de

cenizas respectivamente, debido a que poseen 0% arcilla, 5% de cenizas respectivamente, debido a que poseen 0% arcilla, 5% de

cal y 10% de arcilla respectivamente, lo que determinan que cal y 10% de arcilla respectivamente, lo que determinan que

estas cenizas pueden ser utilizadas como fertilizante para estas cenizas pueden ser utilizadas como fertilizante para

terrenos agrícolas, además de contener elementos terrenos agrícolas, además de contener elementos

biodegradables.biodegradables.

ConclusionesConclusiones

Page 25: briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energía calorífica en cocinas no convencionales

La densidad de las briquetas Tipo 1 es mayor en 10% a la La densidad de las briquetas Tipo 1 es mayor en 10% a la

densidad de la briqueta Tipo 2 y esta a su vez es mayor en densidad de la briqueta Tipo 2 y esta a su vez es mayor en

6% que la briqueta Tipo 3. Debido a la presencia en su 6% que la briqueta Tipo 3. Debido a la presencia en su

composición de 10%, 5% y 0% de aserrín respectivamente.composición de 10%, 5% y 0% de aserrín respectivamente.

El poder calorífico inferior de las briquetas Tipo 1 es de El poder calorífico inferior de las briquetas Tipo 1 es de

13826kJ/kg, del Tipo 2 de 13029kJ/kg y del Tipo 3 es de 13826kJ/kg, del Tipo 2 de 13029kJ/kg y del Tipo 3 es de

10725kJ/kg. Esta variación se debe a la presencia en su 10725kJ/kg. Esta variación se debe a la presencia en su

composición de 10%, 5% y 0% de aserrín respectivamente y a composición de 10%, 5% y 0% de aserrín respectivamente y a

la presencia del 5% de cal en la briqueta Tipo 2 y al 10% de la presencia del 5% de cal en la briqueta Tipo 2 y al 10% de

arcilla en la briqueta Tipo 3, que no desprenden calor si no arcilla en la briqueta Tipo 3, que no desprenden calor si no

hasta después de los 500ºC.hasta después de los 500ºC.

La diferencia de precios entre el kerosene y las briquetas es La diferencia de precios entre el kerosene y las briquetas es

de de S/.S/. 1.72 de acuerdo a su equivalente energético. 1.72 de acuerdo a su equivalente energético.

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Las briquetas producen en su interior llama amarilla, durante 10 Las briquetas producen en su interior llama amarilla, durante 10

minutos.minutos.

Las briquetas Tipo 2 producen o emanan humo de color blanco Las briquetas Tipo 2 producen o emanan humo de color blanco

(combustión fría) con intensidad elevada y abundante y las de (combustión fría) con intensidad elevada y abundante y las de

Tipo 1 producen humo de color azul no muy pronunciado Tipo 1 producen humo de color azul no muy pronunciado

(combustión teórica o estequiométrica), su acción sobre el olfato (combustión teórica o estequiométrica), su acción sobre el olfato

humano es mucho mas irritante que el humo de la briqueta Tipo humano es mucho mas irritante que el humo de la briqueta Tipo

2 y Tipo 3. Asimismo la briqueta Tipo 3 presentó al igual que el 2 y Tipo 3. Asimismo la briqueta Tipo 3 presentó al igual que el

Tipo 2 humo color blanco de intensidad baja y en poca cantidad. Tipo 2 humo color blanco de intensidad baja y en poca cantidad.

La briquetas Tipo 1, Tipo 2 y Tipo 3, demostraron fácil encendido La briquetas Tipo 1, Tipo 2 y Tipo 3, demostraron fácil encendido

y lo hacen rápidamente sin necesidad de aditivosy lo hacen rápidamente sin necesidad de aditivos

observacionesobservaciones

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Muchas graciasMuchas gracias