Estudio de la exotermicidad y el balance de agua de la carbonización hidrotérmica de poda de césped fresco

Abstract

Este estudio ha explorado la viabilidad de realizar la hidrocarbonización de un residuo biomásico ampliamente presente en áreas urbanas, como es el caso del césped obtenido directamente de las labores de poda. Se ha considerado la utilización del material en su estado natural, con la totalidad de su contenido de humedad. De manera específica, se ha buscado aprovechar el agua inherente al material como medio para llevar a cabo la carbonización hidrotérmica. La investigación, realizada en un autoclave para hidrocarbonización (200-220 ºC), permitió estudiar cómo la carga inicial (18-54 g) afecta al poder calorífico del hidrocarbonizado, que por su parte posee propiedades cercanas a las de los materiales carbonosos obtenidos mediante biomasas lignocelulósicas clásicas (el poder calorífico, en torno a 20-22 MJ/kg, supuso un aumento de 200% respecto al césped inicial) y el proceso fue más reactivo a mayor temperatura. El seguimiento de la presión y la temperatura durante el proceso permitieron además identificar etapas de exotermicidad durante la hidrocarbonización, encontrando aumentos de temperatura en torno a 20 ºC (más acentuado a mayor temperatura). Asimismo, se verificó que aumentar el tiempo de enfriamiento promueve las reacciones de recombinación secundarias entre las moléculas de degradación del líquido, aumentando la fase sólida obtenida. Por tanto, aplicar el proceso de carbonización hidrotérmica a residuos como la poda de césped da lugar a la obtención de materiales carbonosos que rondan valores de poderes caloríficos entre 24-26 MJ/Kg que compiten con biocombustibles tipo briqueta obtenidos a partir de otras biomasas por estos mismos procesos. Además, los hidrocarbonizados obtenidos pueden emplearse como enmienda en suelos o como precursores en carbón activado.