Analysis of the Feasibility of Generating Solid Biofuel from Ulex Europaeus Plants

Revista Facultad de Ingeniería

View Publication Info
 
 
Field Value
 
Title Analysis of the Feasibility of Generating Solid Biofuel from Ulex Europaeus Plants
Análisis de factibilidad para la generación de biocombustible sólido a partir de la planta Ulex Europaeus
 
Creator Núñez-Moreno, Alejandro
Barbieri, Giacomo
Gordillo, Gerardo
 
Subject common gorse
energy
recycling
solid biofuel
Ulex europaeus
biocombustible solido
energía
reciclaje
retamo espinoso
Ulex Europaeus
 
Description The Ulex europaeus (also known as Common Gorse) represents a threat to the native ecosystems of different Colombian regions. Recently, the Ministry of the Environment and Sustainable Development introduced protocols for its prevention and management. Even though the Ulex europaeus has a high calorific value, a wide-spread solution for its post-processing is not yet available in its affected areas. In Colombia, the most common method for the disposal of the harvested plant is incineration, given that this is the suggested method by Resolution 684 of 2018. Due to the importance of the problem, this investigation is focused on studying the viability of creating solid biofuel alternatives derived from the plant. Grinded material and briquettes were produced with different log/foliage ratios in order to investigate both the domestic and industrial applications of the plant; e.g. heating, cooking and cogeneration, respectively. A proximate and ultimate analysis was performed on the produced samples. The generated solid biofuel presents 75% of the carbon heat value, a high volatile material content (83.3%), and low ash and Sulphur residues (1.41% and 0.15% respectively). These results applied to both dry and humid samples, demonstrated that the produced solid biofuel is adequate for applications oriented towards heat generation. However, further analysis and process optimization is required in order to establish the generation of solid biofuel as an appropriate use of the Ulex europaeus remnants. By further analyzing the overall process; from plant removal, through residue disposal, and finally remnant conversion, the investigations value chain can be better established and possibly established for real world implementation.
La planta Ulex Europaeus (Retamo espinoso) representa una amenaza para los ecosistemas de diferentes regiones en Colombia, lo cual llevó al Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible a definir una política que incentive la resolución a esta problemática además de protocolos para su contención y manejo. Debido a la relevancia que se le ha dado, esta investigación consiste en un primer estudio de viabilidad para la producción de biocombustible sólido a partir de la planta, que, aun teniendo propiedades caloríficas importantes, todavía no se tiene una respuesta definitiva sobre el uso y   procesamiento de los residuos de la Ulex Europaeus.  En este trabajo se hace énfasis, en la fabricación y evaluación de briquetas y mezclas de material molido con diferentes porcentajes tronco/follaje. Esto se hizo con el fin de fabricar biocombustible sólido en diferentes formas tanto para uso doméstico como industrial; p. ej. cogeneración. Las muestras producidas fueron sometidas a análisis próximo y último para la caracterización del producto generado. Los resultados demostraron que el biocombustible producido tiene un poder calorífico comparable con el del carbón (75% del carbón), un alto porcentaje de material volátil (83.3%), y bajo contenido de ceniza y azufre (1.41% y 0.51% respectivamente). Esto aplica tanto para material seco como para el húmedo indicando que el biocombustible producido a partir de la planta parecería prometedor para aplicaciones de generación de calor. Sin embargo, se necesitan ulteriores análisis y optimizaciones del proceso antes de pensar en la generación de biocombustible sólido como una posible solución para el uso de los residuos de Ulex Europaeus. Al analizar todo el proceso más a fondo: desde la recolección de la planta in situ, pasando por la disposición del residuo final, y finalmente la conversión del material, se puede mejorar el entendimiento de la cadena de valor del mismo y buscar su implementación en el mundo real.
 
Publisher Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
 
Date 2019-12-14
 
Type info:eu-repo/semantics/article
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
 
Format application/pdf
application/pdf
application/xml
 
Identifier https://revistas.uptc.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/10454
10.19053/01211129.v29.n54.2020.10454
 
Source Revista Facultad de Ingeniería; Vol 29 No 54 (2020): Continuos Publication; e10454
Revista Facultad de Ingeniería; Vol. 29 Núm. 54 (2020): Publicación Continua; e10454
2357-5328
0121-1129
 
Language eng
spa
 
Relation /*ref*/P. Bingelli, Woody Plant Ecology, 1997. Available at: https://members.lycos.co.uk/WoodyPlantEcology/docs/docs/websp18.
/*ref*/S. Lowe, M. Browne, S. Boudjelas, and M. De Poorter, 100 de las especies exóticas invasoras más dañinas del mundo. Una selección del Global Invasive Species Database, 2004. Available at: https://www.iucngisd.org/gisd/pdf/100Spanish.pdf.
/*ref*/Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible, Resolución 0684, 2018. Available at: http://www.minambiente.gov.co/images/normativa/app/resoluciones/5b-res%20684%20de%202018.pdf.
/*ref*/S. Clavijo, “Desafíos del mercado energético de Colombia,” La República, 2018. Available at: https://www.larepublica.co/analisis/sergio-clavijo-500041/desafios-del-mercado-energetico-de-colombia-2776774.
/*ref*/Redacción, “Sin fracking, el país tendría un dólar a 5.000 pesos: Ministra de Minas,” El Heraldo, 2019. Available at: https://www.elheraldo.co/colombia/sin-fracking-el-pais-tendria-un-dolar-5000-pesos-ministra-de-minas-664461.
/*ref*/M. J. Lizarazo, Caracterización de Retamo Espinoso por Medio de Termo Gravimetría para uso Como Biocombustible, Graduate Thesis, Universidad de Los Andes, Bogotá, Colombia, 2017.
/*ref*/D. F. Osorio, Análisis Estadístico de las Partes Funcionales de Ulex Europaeus Respecto a la Altitud y Caracterización del Retamo Espinoso (Ulex Europaeus) y Retamo Liso (Genista Monospessulana), Graduate Thesis, Universidad de Los Andes, Bogotá, Colombia, 2018.
/*ref*/H. A. Milquez-Sanabria, "Production and Characterization of Activated Carbon of Gorse (Ulex Europaeus)," Publicaciones e Investigación, vol. 11 (2), pp. 89-97, 2017. https://doi.org/10.22490/25394088.2790.
/*ref*/J. Taylor, Introduction to error analysis, the study of uncertainties in physical measurements, 1997.
/*ref*/J. I. G. Romero, Briquetas y Carbon - Las Briquetas más que un sustito de la leña, 2016. Available at: https://briquetasycarbon.com.
/*ref*/T. Onuegbu, I. Ogbu, N. Ilochi, U. Ekpunobi, and A. Ogbuagu, “Enhancing the Properties of Coal Briquette Using Spear Grass (Imperata Cylindrica),” Leonardo Journal of Sciences, vol. 17, pp. 47-58, 2010.
/*ref*/Ministry of Agriculture, Proximate Analysis of Biofuels - Biomass Burn Characteristics, Ontario, 2019.
/*ref*/N. Kaliyan, and R. Vance, "Natural binders and solid bridge type binding mechanisms in briquettes and pellets made from corn stover and switchgrass," Biorsource Technology, vol. 101 (3), pp. 1082-1090, 2010. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2009.08.064.
/*ref*/A. Valderrama, H. Curo, C. Quispe, V. Llantoy, and J. Gallo, "Briquetas de residuos sólidos orgánicos como fuente de energia calorifica en cocinas no convencionales," in XVII CONIMERA, Lima, 2007.
/*ref*/M. C. G. Garcia, Blusterpellet-Living Territoriweb, 2019. Available at: https://www.blusterpellet.com.
https://revistas.uptc.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/10454/8641
https://revistas.uptc.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/10454/8642
https://revistas.uptc.edu.co/index.php/ingenieria/article/view/10454/9171
 
Rights http://creativecommons.org/licenses/by/4.0
 

Contact Us

The PKP Index is an initiative of the Public Knowledge Project.

For PKP Publishing Services please use the PKP|PS contact form.

For support with PKP software we encourage users to consult our wiki for documentation and search our support forums.

For any other correspondence feel free to contact us using the PKP contact form.

Find Us

Twitter

Copyright © 2015-2018 Simon Fraser University Library