Transformando residuos vegetales en energía: desarrollo y automatización de un prototipo automatizado para la producción de briquetas

Francisco Ernesto Moreno Garcia; John Jairo Ramirez Mateus; Fatima Alejandra Tello Sierra; Brandon Steven Carvajal Paredes

doi:10.24054/rcta.v1i43.2872

Autores/as

Francisco Ernesto Moreno Garcia Universidad Francisco de Paula Santander https://orcid.org/0000-0002-5227-1238
John Jairo Ramirez Mateus Universidad Francisco de Paula Santander https://orcid.org/0000-0002-4387-6147
Fatima Alejandra Tello Sierra Universidad Francisco de Paula Santander https://orcid.org/0009-0003-9951-4625
Brandon Steven Carvajal Paredes Universidad Francisco de Paula Santander https://orcid.org/0009-0003-6972-5413

DOI:

https://doi.org/10.24054/rcta.v1i43.2872

Palabras clave:

Prototipo electromecánico, producción automatizada, sostenibilidad energética, valorización de residuos

Resumen

El proyecto presenta un innovador prototipo electromecánico destinado a valorizar residuos vegetales mediante la producción automatizada de briquetas. El estudio optimiza parámetros de presión y temperatura, utilizando dispositivos de control como inversores de frecuencia y resistencias eléctricas. La integración de la infraestructura de comunicación Modbus RTU garantiza procesos eficientes y monitorizados. El empleo de un PLC Koyo CLICK y una HMI facilita la ejecución fluida, sentando las bases para futuras innovaciones en generación de energía. La investigación subraya la importancia de la sostenibilidad energética y la reducción de la huella de carbono global mediante la gestión y utilización de biomasa. Los hallazgos destacan la eficacia del prototipo en transformar residuos en energía, optimizando los procesos para aumentar la eficiencia. Las conclusiones del estudio enfatizan el potencial de adopción generalizada de tecnologías similares para abordar desafíos ambientales y promover prácticas sostenibles en la gestión de residuos y la producción de energía.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Citas

W. Stelte, J. K. Holm, A. R. Sanadi, S. Barsberg, J. Ahrenfeldt, y U. B. Henriksen, «fuel pellets from biomass: the importance of the pelletizing pressure and its dependency on the processing conditions», fuel, vol. 90, n.o 11, pp. 3285-3290, 2011, doi: 10.1016/j.fuel.2011.05.011.

C. Almache, «rediseño, construcción y automatización de una máquina para la fabricación de briquetas a partir de biomasa», riobamba, 2020. [en línea]. Disponible en: http://dspace.espoch.edu.ec/handle/123456789/14309

O. F. Obi, R. Pecenka, y M. J. Clifford, «a review of biomass briquette binders and quality parameters», energies, vol. 15, n.o 7, pp. 1-22, 2022, doi: 10.3390/en15072426.

A. Romero salvador, «aprovechamiento de la biomasa como fuente de energía alternativa a los combustibles fósiles», cienc.exact.fís.nat. (esp), vol. 104, n.o 2, pp. 331-345, 2010, [en línea]. Disponible en: http://www.rac.es/ficheros/doc/00979.pdf

J. L. Castillo tirado, M. A. Ospina alarcón, y p. A. Ortiz valencia, «horno cementero rotatorio: una revisión al control mediante sistemas expertos», tecnológicas, vol. 25, n.o 55, p. E2391, 2022, doi: 10.22430/22565337.2391.

E. J. Navarro y A. Pinzon, «fabricación de un combustible sólido de uso doméstico, mediante la compactación de residuos orgánicos, como prueba piloto para una posible alternativa de sustitución de la leña en la vereda cimarrona, municipio de guaduas - cundinamarca», cundinamarca, 2019. [en línea]. Disponible en: https://repositorio.unbosque.edu.co/handle/20.500.12495/2820

J. C. Paredes-rojas et al., «design proposal of a prototype for sawdust pellet manufacturing through simulation», adv. Mater. Sci. Eng., vol. 2020, pp. 1-10, 2020, doi: 10.1155/2020/9565394.

A. Anukam, J. Berghel, G. Henrikson, S. Frodeson, y M. Stahl, «a review of the mechanism of bonding in densified biomass pellets», renew. Sustain. Energy rev., vol. 148, n.o may, p. 111249, 2021, doi: 10.1016/j.rser.2021.111249.

M. E. Garcia alama, «diseño de proceso y de planta piloto para fabricación de briquetas de aserrín», piura, 2014. [en línea]. Disponible en: https://pirhua.udep.edu.pe/bitstream/handle/11042/1829/ing_535.pdf?sequence=1

F. U. Silva, «optimización de la combustion de un horno de llama invertidad con el diseño de un sistema de control», 2004.

M. V. Herrera García, "Diseño e Implementación de un Sistema para Automatización de Dos Hornos para Tratamiento Térmico pertenecientes al Laboratorio de Metalografía, Desgaste y Falla del Departamento de Materiales de la Facultad de Ingeniería Mecánica de la Escuela Politécnica Nacional", tesis de grado, Depto. Materiales, Esc. Politéc. Nac., Quito, Ecuador, 2015.

A. Lopez, D. Santiago, & E. Hernández, (2018). Diseño y construcción de un modelo de máquina para la fabricación de briquetas a partir de residuos de café (borra), para estudio de su poder calorífico como posible sustituto del carbón vegetal. Escuela Superior Politécnica de Chimborazo.

R. A. Morales Araujo (2019). Diseño y cálculo de una máquina peletizadora para la producción de alimento animal. En Progress in Retinal and Eye Research (Vol. 561, Número 3). https://repositorio.utp.edu.co/handle/11059/10504

R. I. Muazu, & J. A. Stegemann, (2017). Biosolids and microalgae as alternative binders for biomass fuel briquetting. Fuel, 194, 339-347.

E. J. Navarro, & A. Pinzón, (2019). Fabricación de un combustible sólido de uso doméstico, mediante la compactación de residuos orgánicos, como prueba piloto para una posible alternativa de sustitución de la leña en la vereda Cimarrona, municipio de Guaduas - Cundinamarca. https://repositorio.unbosque.edu.co/handle/20.500.12495/2820

O. Olugboji, M. Abolarin, M. Owolewa, & K. Ajani (2015). Design, Construction and Testing of a Poultry Feed Pellet Machine. International Journal of Engineering Trends and Technology, 22(4), 168-170.

O.A. Oyelaran, B. O. Bolaji, M. Waheed, & M. F. Adekunle, (2015). Performance evaluation of the effect of waste paper on groundnut shell briquette. International Journal of Renewable Energy Development, 4(2), 95-101.

R. Huaman, M. M. Ramirez Sucño, & R, J. Surichaqui Unchupaico Cruz (2021). Diseño y elaboración de briquetas ecológicas para la obtención de energía calorífica con residuos agrícolas generados en Masma Chicche, Jauja - 2021. En Universidad Continental. https://repositorio.continental.edu.pe/handle/20.500.12394/10655#.

F.A. Cruz, & J. S. Vargas,. (2020). Diseño de una máquina para la fabricación de briquetas de posos de café. https://hdl.handle.net/20.500.11839/7902