Comportamiento térmico de biomasa procedente de cultivos energéticos convencionales y nuevos cultivos

Resumen

Mediante este documento se lleva a cabo un estudio de investigación donde los cultivos energéticos son los protagonistas. En concreto, se ha analizado un cultivo de chopo (Poplar sp) y de una especie de microalga (Chlorella sorokiniana). De esta forma, se valorizaron energéticamente cultivos de diferente naturaleza que, además, son catalogados como cultivos convencionales (chopo) o nuevos cultivos (microalgas). Así, fue la valorización energética de un cultivo de chopo y microalga el principal objetivo de esta tesis. En el caso concreto del cultivo de chopo, se empleó una parcela con aproximadamente 1400 árboles mantenida durante cuatro años. Se usaron ejemplares de cuatro clones diferentes para analizar la influencia de los mismos sobre el rendimiento energético y agronómico. Al margen de contar con la variable "tipo de clon", se introduzco una segunda: "fertilización orgánica sobre el terreno". En concreto, y al margen de las subparcelas control, se emplearon dos tipos de fertilizantes: uno procedente de la estación depuradora de aguas residuales (EDAR) de León y otro derivado de la depuradora de una industria láctea. La valorización energética se realizó para los tratamientos térmicos de combustión y pirólisis. Dicha valorización se efectuó mediante la analítica de las muestras, el análisis termogravimétrico y la estimación de una serie de parámetros cinéticos e índices térmicos. Los resultados concluyeron que los distintos clones tenían una composición similar en base a su analítica. Así mismo, la aplicación de fertilizante orgánico supuso un incremento en el volumen de biomasa obtenido. Los perfiles termogravimétricos fueron diferentes para la combustión y pirólisis. Los valores de los parámetros cinéticos analizados también sufrieron variaciones según el proceso térmico empleado. Estos parámetros son los que aconsejan el empleo de la combustión en detrimento del proceso pirolítico debido a la menor energía requerida y la mayor velocidad en las reacciones. Además, no existió una combinación de clon–tratamiento con mejores resultados energéticos para ambos procesos; sino que cada uno contó con una combinación como más favorable. La especie seleccionada de microalga, Chlorella sorokiniana, fue cultivada en fotobiorreactores. Así mismo, la biomasa fue muestreada para diferentes días de cultivo. Al igual que sucediera con el cultivo de chopos, la analítica de las muestras junto al análisis termogravimétrico y parámetros cinéticos e índices fueron estimados. Los resultados denotaron valores de poder calorífico para esta especie de microalga deshidratada similares a los de la biomasa del chopo y ligeramente superiores a los de la biomasa herbácea. En relación a los días de muestreo, el mejor comportamiento (mayores índices térmicos así como mayores valores de DTGmax) para prácticamente todos los casos aconteció a los días 19 y 21 del ensayo.