Elaboración de pélets biocombustibles a partir de residuos de poda de aguacate (Persea americana Mill.) del municipio de Salvador Escalante, Michoacán, México

Abstract

In the present work, the revaluation of avocado tree pruning residues is proposed as an alternative source of biomass for the production of densified solid biofuels in the form of pellets, for energy purposes. In Mexico, avocado is one of the most important fruit tree crops, where the largest cultivated area is occupied by the state of Michoacán with around 175,000 ha, of which about 16,500 ha are occupied by the municipality of Salvador Escalante, ranking as fourth place in terms of cultivated area in the state. The residues generated after the pruning of this crop do not have an appropriate management, so far from representing a benefit, their management implies additional costs and environmental pollution when they are burned. In this study, the main physical, chemical and energetic properties of the biomass produced in avocado pruning for energy use were determined: proximal analysis, high heating value, elemental composition, ash microanalysis, basic chemical composition (cellulose, hemicellulose, lignin and extractables content) and in a complementary way a thermogravimetric analysis (TGA) was performed to analyze the thermochemical decomposition behavior of the biomass. Subsequently, pellets with and without corn starch were made from the woody fraction of the pruning. The quality of the pellets obtained was evaluated based on the criteria of the Spanish standard EN 17225-2:2014 and the ENplus® certification scheme for pellets for residential, commercial and industrial use. Additionally, a pellet quality index (PQI) was proposed, where, based on some of the most important quality parameters, the pellets obtained were compared to some recently reported in the literature. Finally, an overview of the potential use of pellets was presented.

En el presente trabajo se plantea la revalorización de los residuos de poda de árbol de aguacate como fuente alternativa de biomasa para la producción de biocombustibles sólidos densificados en forma de pélets, con fines energéticos. En México, el aguacate es uno de los cultivos de árboles frutales más importantes, donde la mayor superficie cultivada la ocupa el estado de Michoacán con alrededor de 175,000 ha, de las cuales cerca de 16,500 ha las ocupa el municipio de Salvador Escalante, ubicándose como cuarto lugar en cuanto a superficie cultivada en el estado. Los residuos generados tras la poda de este cultivo no tienen una gestión apropiada, por lo que lejos de representar un beneficio, su manejo implica costos adicionales y contaminación ambiental cuando estos son quemados. En este estudio, se determinaron las principales propiedades físicas, químicas y energéticas de la biomasa producida en la poda del aguacate para su aprovechamiento energético: análisis proximal, poder calorífico superior, composición elemental, microanálisis de cenizas, composición química básica (contenido de celulosa, hemicelulosa, lignina y extraíbles) y de manera complementaria fue realizado un análisis termogravimétrico (TGA) para analizar el comportamiento de descomposición termoquímica de la biomasa. Posteriormente se elaboraron pélets con y sin fécula de maíz, a partir de la fracción leñosa de la poda. La calidad de los pélets obtenidos se evaluó con base en los criterios de la norma española EN 17225-2:2014 y el esquema de certificación ENplus® para pélets de uso residencial, comercial e industrial. Adicionalmente, se propuso un índice de calidad de pélets (ICP), donde, con base en algunos de los parámetros de calidad más importantes, fueron comparados los pélets obtenidos frente a algunos reportados en la literatura recientemente. Finalmente, se presentó un panorama general en cuanto al uso potencial de los pélets.