Determinación de parámetros fisicoquímicos y cinéticos de la degradación térmica de broza y cascarilla de café para ser utilizados en simulaciones computacionales del proceso de gasificación

Abstract

El presente proyecto consiste en una caracterización fisicoquímica y cinética de la broza de café y la cascarilla de café para evaluar su uso como combustible en procesos de gasificación. La determinación de los diferentes parámetros se realizó mediante la investigación bibliográfica y la experimentación en laboratorio. El creciente interés por generar energía de forma renovable ha llevado al estudio de estos residuos agroindustriales. Su potencial aprovechamiento como combustible en hornos o sistemas de reacción como los gasificadores, presenta una gran oportunidad para el sector cafetalero con mira en una producción auto sostenible y neutra en emisiones de carbono. Debido a su naturaleza heterogénea se han reportado diferentes valores de composición estructural tanto de la broza como de la cascarilla de café, lo cual lleva a la necesidad de realizar una caracterización de diferentes muestras de estos materiales biomásicos a lo largo del país. El análisis último y próximo de estos materiales permite el cálculo de condiciones clave en el proceso de gasificación, tales como la razón de equivalencia y capacidad calórica. Tal es el caso del cálculo de la cantidad de aire requerida por el sistema a partir de la razón de equivalencia; para el caso de la broza y cascarilla de café, para una razón de equivalencia de 0,25, este valor es aproximadamente de 1,5 kg de aire seco por kilogramo de biomasa. Las características físicas como la densidad real y aparente de los materiales, permiten conocer la densidad energética del material, de donde se evalúan aspectos clave del proceso como el transporte y almacenamiento del combustible. La cascarilla de café presentó una densidad real de 1212 kg/m 3 y una densidad aparente de 314 kg/m 3. Estos valores son mayores a los correspondientes a la broza de café de 958kg/m 3 y124 kg/m 3 respectivamente. Debido a su estructura plana y su baja resistencia mecánica la cascarilla de café...