Reducción de las emisiones de gases contaminantes en el proceso de carbonización de madera proveniente de 5 especies de reforestación de Costa Rica.
Resumen:
Existe un marcado interés en buscar procesos para disminuir los gases efecto invernadero y la reducción de los contaminantes dentro de las ciudades, así las industriales buscan producir materias primas de una forma más sostenible, evidenciando de esta manera un aporte a los objetivos de Estrategia Nacional de Bioeconomía Costa Rica 2020-2030, específicamente en energía asequible y no contaminante (Obj 7), acción por el clima (Obj 13) y producción y consumo responsable (Obj 12). En Costa Rica es frecuente que los procesos de carbonización se instalen próximos a los poblados, no obstante, se le señalan problemas por presentar altas emisiones (humo) durante casi todo el año debido a que la producción es anual. Aunque el carbón tiene una connotación de uso energético en la actualidad es utilizado para muchos fines, tales como remediación de suelos y adsorbente de contaminantes. Además de esto, el carbón se caracteriza por producir carbón de madera proveniente de residuos de bosque natural, la cual es una fuente cada vez más limitada. Por tales razones, el presente estudio tiene como objetivo disminuir las emisiones de gases contaminantes del proceso de carbonización mediante el establecimiento de las condiciones óptimas para la carbonización de 5 especies de plantaciones forestales (Gmelina arborea, Tectona grandis, Hieronyma alchorneoides, Cupressus lusitanica y Dipteryx panamensis) y el diseño de un reactor industrial de 2 m3 donde los gases pirolíticos provenientes de la carbonización se aprovechen, en lugar de emitirlos directamente a la atmósfera, logrando así el objetivo de disminuir la contaminación atmosférica asociada al proceso. En la primera etapa se hará la evaluación de las condiciones experimentales óptimas de carbonización en la cual se determinará el rendimiento en producción de carbón y las características físico-químicas (densidad, dureza, contenido de humedad, poder calorífico, cenizas y volátiles y componentes químicos mediante un análisis elemental de contenido en carbono, nitrógeno, hidrógeno, azufre y oxígeno y por análisis de FT-IT y termogravimetría) del carbón producido de las 5 maderas de especies de rápido crecimiento utilizadas para reforestación en Costa Rica. En la segunda etapa, considerando los resultados de la primera etapa (determinación de las condiciones de carbonización) se construirá un reactor semiindustrial de carbonización de bajo costo, con una capacidad de 2 m3, donde los gases pirolíticos sean utilizados para impulsar el proceso de carbonización, minimizando los gases emitidos al ambiente. Este reactor constará de 3 cámaras, que operarán en modo cíclico, que le permita un funcionamiento energéticamente autónomo, continuo e indefinido al reactor, optimizando la eficiencia energética, el rendimiento, emisiones, trabajo y tiempo. En esta etapa nuevamente será evaluada la calidad del carbón producido considerando los parámetros que fueron determinados en la primera etapa.