Evaluación de alternativas energéticas sostenibles por medio del aprovechamiento del tallo de la palma aceitera en procesos de gasificación y pirólisis

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dc.contributor.advisorRueda Ordóñez, Yesid Javier
dc.contributor.advisorNieto Rangel, Pablo Antonio
dc.contributor.authorMartinez Muñoz, Maria Camila
dc.contributor.authorVides Quintero, Jorge Andrés
dc.contributor.evaluatorFlórez Mera, Juan Pablo
dc.contributor.evaluatorSilva Ortiz, Pablo Andres
dc.date.accessioned2025-03-05T13:45:04Z
dc.date.available2025-03-05T13:45:04Z
dc.date.created2025-02-28
dc.date.issued2025-02-28
dc.description.abstractLa palma aceitera (Elaeis guineensis) es uno de los principales cultivos en Colombia, posicionando al país como el cuarto productor mundial de aceite de palma y el primero en Latinoamérica. Su etapa productiva tiene una duración aproximada de 30 años y finaliza debido a las limitaciones impuestas por su altura. Una vez que la palma supera los 20 metros, debe ser cortada y retirada, ya que la maquinaria disponible no puede operar a esa distancia. Este proceso genera aproximadamente 240 kg de residuos agroindustriales por tonelada cosechada, siendo el tallo gran parte de estos desechos. Ante esta abundante oferta de materia prima, su tratamiento para la producción de biocarbón se presenta como una alternativa viable. Este estudio se centra en la valoración del biocarbón producido mediante pirólisis lenta y gasificación, comparando su composición, densidad energética y cantidad. Para alcanzar los objetivos propuestos, se realizó inicialmente una caracterización fisicoquímica de la biomasa. Posteriormente, se llevaron a cabo los procesos de pirólisis lenta y gasificación, priorizando el análisis de los productos sólidos generados. Los rendimientos obtenidos fueron similares, con valores de 49,92 % para gasificación y 50,27 % para pirólisis lenta. Sin embargo, un análisis detallado de la composición mediante análisis próximo y elemental, así como la evaluación de la densidad energética, reveló diferencias significativas entre los biocarbones. El biocarbón generado por gasificación presentó un mayor valor energético, posicionándose como la alternativa más viable desde el punto de vista energético. No obstante, este valor no es homogéneo en toda la fracción sólida. En contraste, el biocarbón producido mediante pirólisis lenta mostró una composición uniforme en toda la fracción sólida, lo que lo convierte en una opción más adecuada en términos de cantidad y eficiencia para la producción de biocarbón.
dc.description.abstractenglishThe oil palm (Elaeis guineensis) is one of the main crops in Colombia, positioning the country as the fourth-largest producer of palm oil worldwide and the leading producer in Latin America. Its productive stage lasts approximately 30 years and ends due to height limitations. Once the palm exceeds 20 meters in height, it must be cut and removed, as the available machinery cannot operate at such heights. This process generates approximately 240 kg of agro-industrial residues per harvested ton, with the stem comprising a significant portion of this waste. Given this abundant supply of raw material, its processing for biochar production emerges as a viable alternative. In this regard, this study focuses on evaluating biochar produced through slow pyrolysis and gasification, comparing its composition, energy density, and quantity. To achieve the proposed objectives, a physicochemical characterization of the biomass was initially conducted. Subsequently, slow pyrolysis and gasification processes were carried out, prioritizing the analysis of the solid products generated. The yields obtained were similar, with values of 49.92% for gasification and 50.27% for slow pyrolysis. However, a detailed analysis of the composition using proximate and elemental analysis, as well as the evaluation of energy density, revealed significant differences between the biochars. The biochar generated through gasification exhibited a higher energy value, positioning it as the most viable alternative from an energy perspective. Nevertheless, this value is not homogeneous throughout the solid fraction. In contrast, the biochar produced via slow pyrolysis demonstrated a uniform composition across the entire solid fraction, making it a more suitable option in terms of quantity and efficiency for biochar production.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Mecánico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45245
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Mecánica
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Mecánica
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectBiocarbón
dc.subjectPirólisis lenta
dc.subjectGasificación
dc.subjectDensidad energética
dc.subject.keywordBiochar
dc.subject.keywordSlow pyrolysis
dc.subject.keywordGasification
dc.subject.keywordEnergy density
dc.titleEvaluación de alternativas energéticas sostenibles por medio del aprovechamiento del tallo de la palma aceitera en procesos de gasificación y pirólisis
dc.title.englishEvaluation of sustainable energy alternatives through the utilization of oil palm stems in gasification and pyrolysis processes
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Mecánica