Elaboración y caracterización de un biocombustible sólido a partir de cascarilla de cacao (Theobroma cacao) para la empresa Tree Eco Energy S.A.
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2024
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| spelling | Elaboración y caracterización de un biocombustible sólido a partir de cascarilla de cacao (Theobroma cacao) para la empresa Tree Eco Energy S.A.Production and Characterization of a Solid Biofuel from Cocoa Husk (Theobroma cacao) for Tree Eco Energy S.A.Collahuazo Narváez, Evelyn SahoryCascarilla de cacaoPelletAglutinanteCaracterización fisicoquímicaTree Eco Energy S.A.Cocoa Husk, PelletBinderPhysicochemical Characterizationgráficos.Elaboración y caracterización de un biocombustible sólido a partir de cascarilla de cacao (Theobroma cacao) para la empresa Tree Eco Energy S.A, mediante el método de peletizado. Se evaluó la influencia de dos tamaños de partícula: ≤ 1 mm y [1 – 2.5] mm y dos concentraciones de aglutinante (aserrín): 10 %p y 20 %p en cuatro diferentes formulaciones de pellets (A, B, C y D). La cascarilla de cacao se sometió a procesos de molienda, tamizado, mezclado, densificación, secado y enfriado. Los pellets obtenidos se caracterizaron química y físicamente midiendo su densidad a granel, resistencia a la compresión, durabilidad mecánica, poder calórico superior, contenido de cenizas y humedad. Se utilizó calorimetría diferencial de barrido (DSC) para identificar los principales eventos térmicos y los cambios de entalpía y de calor específico asociados. Con el análisis ANOVA se determinó que el tamaño de partícula influye significativamente (p<0.05) en la densidad a granel y la durabilidad mecánica, mientras que la concentración de aserrín incide en el contenido de cenizas y la durabilidad mecánica. Se identificó que la formulación B (tamaño de partícula: ≤ 1 mm y concentración de aserrín: 20 %p) fue la más idónea ya que cumplió con la mayoría de los requisitos de la norma EN Plus B, con poder calórico promedio de 18.08 MJ/kg, 7.59% de cenizas, 9.41% de humedad y 640.44 kg/m3 de densidad a granel, además, de mostrar la mayor resistencia a la compresión, tanto radial (742 N) como axial (175 N). Finalmente, con el análisis DSC se identificó que los pellets manifiestan dos picos exotérmicos en los rangos de [250 – 283] °C y [300 – 350] °C correspondientes a la degradación térmica de la hemicelulosa y celulosa-lignina respectivamente.Production and characterization of solid biofuel from Cocoa Husk (Theobroma cacao) for Tree Eco Energy S.A. using the Pelletizing Method. The influence of two particle sizes, ≤ 1 mm and [1–2.5] mm, and two binder (sawdust) concentrations, 10 and 20 wt.%, was evaluated in four different pellet formulations (A, B, C, and D). The cocoa husk was processed through grinding, sieving, mixing, densification, drying, and cooling. The pellets were then characterized chemically and physically by measuring their bulk density, compressive strength, mechanical durability, higher heating value, ash content, and moisture content. Differential Scanning Calorimetry (DSC) was used to identify the main thermal events and changes in enthalpy and specific heat. Statistical analysis showed that particle size significantly influences (p<0.05) bulk density and mechanical durability, while sawdust concentration affects ash content and mechanical durability. Formulation B (particle size: ≤ 1 mm and sawdust concentration: 20 wt.%) was identified as the most suitable, meeting most of the EN Plus B standard requirements. It showed an average calorific value of 18.08 MJ/kg, 7.59% ash content, 9.41% moisture, and 640.44 kg/m³ bulk density, as well as the highest compressive strength, both radial (742 N) and axial (175 N). DSC analysis indicated that the pellets show two exothermic peaks at temperatures of [250–283]°C and [300–350]°C, corresponding to the termal degradation of hemicellulose and cellulose-lignin.PregradoIngeniero(a) Químico(a)Universidad Central del EcuadorFacultad de Ingeniería QuímicaQuitoIngeniería QuímicaMontero Calderón, Carolina del RocíoChiriboga Gavidia, Washington Gonzalo2025-01-07T14:00:52Z2025-01-07T14:00:52Z2024Trabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/coar/version/c_ab4af688f83e57aaTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisinfo:eu-repo/semantics/acceptedVersion100 páginas.application/pdfapplication/pdfapplication/pdfapplication/octet-streamCollahuazo Narváez, E. (2024). Elaboración y caracterización de un biocombustible sólido a partir de cascarilla de cacao (Theobroma cacao) para la empresa Tree Eco Energy S.A. Universidad Central del Ecuador. Disponible en: https://www.dspace.uce.edu.ec/handle/25000/35773https://www.dspace.uce.edu.ec/handle/25000/35773spaAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositorio de la Universidad Central del Ecuadorinstname:Universidad Central del Ecuadorinstacron:UCE2025-01-08T08:00:20Zoai:dspace.uce.edu.ec:25000/35773Institucionalhttp://www.dspace.uce.edu.ec/Universidad públicahttps://www.uce.edu.ec/http://www.dspace.uce.edu.ec/oai.Ecuador...opendoar:24872025-01-08T08:00:20Repositorio de la Universidad Central del Ecuador - Universidad Central del Ecuadorfalse |
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