ENERGÍA DISPONIBLE A PARTIR DE BIOMASA DE RESIDUOS DE CAÑA DE AZÚCAR (Saccharum spp.)

Abstract

The biomass generated from sugar cane (Saccharum spp.) cultivation in México is an important factor in terms of renewable energy. In the 2013-2014 harvest, 52,246508 t of sugar cane were milled in 52 sugar plants, and the energetically usable sugar cane biomass is sugar pulp and tips of the stalks. The sugar pulp represents 30 % of the harvestable stalks and it is the fibrous residue that results from the process used to extract sugar; it is obtained with an average of 50 % moisture, equivalent to 19.5 t ha-1 of sugar pulp and 3.9 t ha-1 of fuel. The tips are the plant residue that is left on the field after the harvest and they contain 80 % moisture, representing in average 25 % of the yield, equivalent to 16.8 t ha-1, that are equivalent to 2.5 t ha-1 of fuel. These values are determined with a calorimetric pump and for the calculation, the lower calorific power of the biomass was considered; for this purpose, the latent vaporization heat was calculated to obtain the energetic yield, in terms of net energy. The equivalence in usable energy was 57 277 234.6 TJ, considering the tips and the sugar pulp. The process used to obtain sugar can be carried out without using fossil fuels or additional energy to what is produced by the sugar pulp, since the mechanical energy consumption is 25–30 kWh t-1 of sugar cane and vapor consumption for the process is 450-550 kg t-1 of the sugar cane. Thus, the equivalent energetic value obtained from one ton of sugar cane ranges from 1.15 to 1.31 barrels of oil; therefore, the total available energy value in the harvest of reference would be 9 870 441.88 barrels of petroleum.La biomasa generada por el cultivo de caña de azúcar (Saccharum spp.) en México es un factor importante en términos de energía renovable: En la cosecha 2013-2014 se molieron 52,246508 t de caña en 52 ingenios azucareros, y la biomasa aprovechable energéticamente de la caña, es el bagazo y puntas de tallo. El bagazo representa 30% de los tallos cosechables y es el residuo fibroso que resulta del proceso para extraer el azúcar; se obtiene con 50% de humedad promedio; equivalente a 19.5 t ha-1 de bagazo y 3.9 t ha-1 de combustible. Las puntas son el residuo vegetal que queda en campo después de la cosecha y contienen 80% de humedad, representando en promedio 25% del rendimiento, equivalente a 16.8 t ha-1, equivalentes a 2.5 t ha-1 de combustible. Estos valores se determinaron con bomba calorimétrica y para el cálculo se consideró el poder calorífico inferior de la biomasa, para lo cual se calculó el calor latente de vaporización para obtener el rendimiento energético, en términos de energía neta. La equivalencia en energía aprovechable fue de 57 277 234.6 TJ, considerando las puntas y el bagazo. El proceso para la obtención del azúcar se puede realizar sin utilizar combustibles fósiles o energía adicional a la que produce el bagazo, cuando el consumo de energía mecánica es de entre 25-30 kWh t-1 de caña y un consumo de vapor para el proceso entre 450-550 kg t-1 de caña. Así, el valor energético equivalente obtenible de una tonelada de caña de azúcar oscila entre 1.15 y 1.31 barriles de petróleo, por lo tanto, el valor de la energía disponible total en la cosecha de referencia sería de 9 870 441.88 barriles de petróleo

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