Uso de residuos vegetales para la generación sostenible de energía calórica: una revisión

Abstract

El sector primario, que comúnmente funciona como un sistema de producción lineal, genera gran cantidad de residuos. En este artículo de revisión se aborda la creciente problemática global de la gestión de estos residuos derivados de las actividades productivas de aquel, dado su impacto ambiental, social y en la salud pública. Se destaca la necesidad de implementar prácticas sostenibles, centrándose en el aprovechamiento de residuos vegetales para la producción de briquetas, un tipo de biocombustible sólido. Las briquetas se pueden fabricar a partir de una variedad de materiales vegetales, forestales, agrícolas y orgánicos domiciliarios. Su producción requiere considerar factores como densidad, presión, contenido de humedad y el tipo de aglutinante utilizado. La lignina, presente en vegetales y residuos forestales, desempeña un papel clave en la densidad y resistencia de las briquetas, así como en su capacidad de combustión. Los residuos forestales y agrícolas se destacan como insumos importantes para la producción de briquetas, contribuyendo a la generación de energías renovables y a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero. Se han realizado estudios prometedores, en los que se utilizan diferentes combinaciones de materiales y aglutinantes, resaltando el potencial de residuos como los provenientes de podas urbanas y cáscaras de frutos y semillas. En estos procesos, el tipo y la cantidad de aglutinante utilizados influyen significativamente en las propiedades de las briquetas, afectando su capacidad térmica, combustión y durabilidad. Se han identificado aglutinantes tanto orgánicos (almidón y melaza) como inorgánicos (arcilla, cemento), cada uno con sus ventajas y desventajas. La elección del aglutinante adecuado depende del tipo de materia prima y las propiedades deseadas en las briquetas. En conclusión, la producción y utilización de briquetas a partir de residuos vegetales representa una solución innovadora y sostenible para la gestión de residuos y la generación de energía. Esta práctica ofrece beneficios ambientales, sociales y económicos –entre ellos, la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero–, cuya adopción y promoción son fundamentales para avanzar hacia una economía más circular y sostenible.

The primary sector, which commonly operates as a linear production system, generates much waste. This review article addresses the growing global problem of managing these wastes derived from agricultural production activities, given their environmental, social, and public health impact. It highlights the need to implement sustainable practices, focusing on using plant residues to produce briquettes, a type of solid biofuel. A variety of plant, forestry, agricultural, and household organic materials can be used to make briquettes. Their production requires consideration of factors, such as density, pressure, moisture content, and the type of binder used. Lignin, present in plant and forest residues, plays a key role in the density and strength of briquettes, as well as in their combustion capacity. Forestry and agricultural residues stand out as important inputs for the production of briquettes, contributing to the generation of renewable energies and the reduction of greenhouse gas emissions. Promising studies show the potential of residues, such as those from urban pruning and fruit and seed husks, as researchers have carried out experiments using different combinations of materials and binders. In these processes, the type and amount of binder used significantly influences the properties of the briquettes, affecting their thermal capacity, combustion, and durability. Both organic (starch and molasses) and inorganic (clay, cement) binders play a significant role in influencing the properties of the briquettes, with each having its advantages and disadvantages. The choice of the appropriate binder depends on the type of raw material and the desired properties of the briquettes. In conclusion, the production and use of briquettes from vegetable waste represents an innovative and sustainable solution for waste management and energy generation. This practice offers environmental, social, and economic benefits - among them, the reduction of greenhouse gas emissions - whose adoption and promotion are essential to move towards a more circular and sustainable economy.

Le secteur primaire, qui fonctionne généralement comme un système de production linéaire, génère beaucoup de déchets. L'article aborde le problème mondial croissant de la gestion des déchets solides, en soulignant ses incidences sur l'environnement, la société et la santé publique. Il souligne la nécessité d'adopter des pratiques durables pour résoudre ce problème, en se concentrant sur l'utilisation de déchets végétaux pour la production de briquettes, un type de biocarburant solide. Les briquettes peuvent être fabriquées à partir de divers matériaux organiques végétaux, forestiers, agricoles et ménagers. Leur production nécessite la prise en compte de facteurs tels que la densité, la pression, la teneur en humidité et le type de liant utilisé. La lignine, présente dans les résidus végétaux et forestiers, joue un rôle clé dans la densité et la résistance des briquettes, ainsi que dans leur combustibilité. Les résidus forestiers et agricoles sont des ressources importantes pour la production de briquettes, car ils contribuent à la production d'énergie renouvelable et à la réduction des émissions de gaz à effet de serre. Des études prometteuses ont été réalisées en utilisant différentes combinaisons de matériaux et de liants, mettant en évidence le potentiel de déchets tels que les tailles urbaines et les pelures de fruits. Le type et la quantité de liant utilisés influencent considérablement les propriétés des briquettes, en jouant sur leur capacité thermique, leur combustion et leur durabilité. Des liants organiques (amidon, mélasse) et inorganiques (argile, ciment) ont été identifiés, chacun avec ses avantages. En conclusion, la production et l'utilisation de briquettes à partir de déchets végétaux représentent une solution innovante et durable pour la gestion des déchets et la production d'énergie. Cette pratique offre des avantages environnementaux, sociaux et économiques - parmi lesquels la réduction des émissions de gaz à effet de serre - dont l'adoption et la promotion sont essentielles pour évoluer vers une économie plus circulaire et durable.

O sector primário, que normalmente funciona como um sistema de produção linear, gera muitos resíduos. Este artigo de revisão aborda o crescente problema global da gestão de resíduos sólidos, destacando seus impactos ambientais, sociais e na saúde pública. Destaca a necessidade de práticas sustentáveis para lidar com essa questão, concentrandose no uso de resíduos vegetais para a produção de briquetes, um tipo de biocombustível sólido. Os briquetes podem ser feitos a partir de uma variedade de materiais orgânicos vegetais, florestais, agrícolas e domésticos. Sua produção requer a consideração de fatores como densidade, pressão, teor de umidade e o tipo de aglutinante utilizado. A lignina, presente em resíduos vegetais e florestais, desempenha um papel fundamental na densidade e na resistência dos briquetes, bem como em sua combustibilidade. Os resíduos florestais e agrícolas se destacam como importantes recursos para a produção de briquetes, contribuindo para a geração de energia renovável e para a redução das emissões de gases de efeito estufa. Estudos promissores foram realizados com diferentes combinações de materiais e aglutinantes, destacando o potencial de resíduos como podas urbanas e cascas de frutas. O tipo e a quantidade de aglutinante usado influenciam significativamente as propriedades dos briquetes, afetando sua capacidade térmica, combustão e durabilidade. Foram identificados aglutinantes orgânicos (amido, melaço) e inorgânicos (argila, cimento), cada um com suas respectivas vantagens. Como conclusão tem-se que a produção e utilização de briquetes, a partir de resíduos vegetais, representa uma solução inovadora e sustentável para a gestão de resíduos e a produção de energia. Esta prática oferece benefícios ambientais, sociais e económicos, entre eles, a redução das emissões de gases com efeito de estufa, cuja adoção e promoção são essenciais para avançar para uma economia mais circular e sustentável.