Elaboración de Briquetas a Partir de los Residuos de Post Cosecha de la Piña del Municipio de Lebrija, Santander | Production of Briquettes From Pineapple Post-Harvest Residues in the Municipality of Lebrija, Santander

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Este estudio presenta una alternativa para la gestión de residuos postcosecha de piña en Lebrija, Santander, mediante su procesamiento en briquetas para su empleo como combustible sólido alternativo. Frente a la problemática del desperdicio agrícola (alrededor del 59,4% de la biomasa generada), se implementó un proceso estructurado que incluyó secado, tamizado y compactación para evaluar su viabilidad energética y mecánica. Por consiguiente, el material fue sometido a un secado inicial a 85 °C y posteriormente a 50 °C antes de su procesamiento. Se realizó un análisis del tamaño de partícula mediante tamizado, determinando que el material particulado a 2380 μm, en combinación con 3 g de fécula de maíz como aglutinante (FT8), proporcionaba una estructura homogénea y mayor estabilidad. Los Análisis Termogravimétricos (TGA) indicaron un contenido de cenizas del 2 al 3,3%, carbón fijo entre 14 y 16% y compuestos volátiles del 72 al 78%, con una humedad residual del 3 al 5%. Adicional, las pruebas de resistencia a la penetración arrojaron un valor de 47 mm, confirmando una estructura compacta y estable, con densidad de 0,28 g/cm3. Los resultados muestran que las briquetas realizadas a partir de residuos post cosecha de la piña, fueron óptimos en comparación con las briquetas reportadas por diferentes autores que fueron desarrolladas usando residuos agroindustriales; por ende, se concluye que transformar residuos poscosecha de piña en briquetas es una tecnología energética viable, que impulsa sostenibilidad, economía circular y desarrollo rural sostenible.

This study presents an alternative for managing postharvest pineapple waste in Lebrija, Santander, through its transformation into briquettes as a solid biofuel. Faced with the problem of agricultural waste (approximately 59.4% of the biomass generated), a structured process was implemented that included drying, sieving, and compaction to evaluate its energetic and mechanical viability. Consequently, the material was initially dried at 85°C and subsequently at 50°C before processing. Particle size analysis was performed by sieving, determining that the 2380 μm particulate material, combined with 3 g of corn starch as a binder (FT8), provided a homogeneous structure and greater stability. Thermogravimetric Analysis (TGA) indicated an ash content of 2% to 3.3%, fixed carbon between 14% and 16%, and volatile compounds of 72% to 78%, with a residual moisture content of 3% to 5%. Additionally, penetration resistance tests yielded a value of 47 mm, confirming a compact and stable structure, with a density of 0.28 g/cm3. The results show that the briquettes made from post-harvest pineapple waste were optimal compared to briquettes reported by different authors that were developed using agro-industrial waste; therefore, it is concluded that transforming post-harvest pineapple waste into briquettes is a viable energy technology that promotes sustainability, the circular economy, and sustainable rural development.

Pregrado

Ingeniero(a) en Petroquímica

Universidad de Santander

Valorización de residuos agroindustriales

Bioenergía y biocombustibles sólidos

Tecnologías limpias y sostenibles

Economía circular y desarrollo territorial sostenible

Introducción .................................................................................................................................. 19 Planteamiento del Problema ......................................................................................................... 21 Formulación del Problema ............................................................................................................ 23 Desarrollo de los Antecedentes ..................................................................................................... 25 Justificación .................................................................................................................................. 31 Objetivos ....................................................................................................................................... 32 Objetivo General ........................................................................................................................... 32 Objetivos Específicos.................................................................................................................... 32 Marco Referencial ......................................................................................................................... 33 Residuos Post Cosecha ................................................................................................................. 33 Piña ............................................................................................................................................... 34 Biomasa......................................................................................................................................... 35 Parámetros y Variables Para la Elaboración de Briquetas ............................................................ 36 Análisis Elemental ........................................................................................................................ 37 Aglutinantes .................................................................................................................................. 37 Metodología .................................................................................................................................. 39 Pretratamiento de la Muestra ........................................................................................................ 39 Formación de las Briquetas ........................................................................................................... 40 Caracterización de las Briquetas ................................................................................................... 41 Inspección Visual .......................................................................................................................... 41 Determinación de Densidad .......................................................................................................... 41 Caracterización Mecánica Mediante Penetrómetro ...................................................................... 41 Caracterización por Análisis Termogravimétrico (TGA) ............................................................. 42 Resultados ..................................................................................................................................... 44 Pretratamiento de Residuos Postcosecha de la Piña ..................................................................... 44 Formación de Briquetas ................................................................................................................ 47 Inspección Visual .......................................................................................................................... 47 Dureza de las Briquetas ................................................................................................................ 48 Análisis Termogravimétrico (TGA) ............................................................................................. 49 Caracterización por Densidad ....................................................................................................... 51 Evaluación Fisicoquímica Comparativa de Briquetas Obtenidas a Partir de Residuos Poscosecha de Piña Frente a Literatura Científica ........................................................................................... 52 Conclusiones ................................................................................................................................. 55 Referencias Bibliográficas ............................................................................................................ 57 Apéndices ...................................................................................................................................... 65