Vol. 19 Núm. 2 (2021): Revista Fuentes, el reventón energético Volumen 19 n° 2
Artículos

Alternativas del uso de la cascarilla de arroz como fuente energética

Angie Tatiana Ortega-Ramírez
Departamento de Ingeniería Química y Ambiental, Fundación Universidad de América, Bogotá, Colombia
María Isabel Quispe- Trinidad
Departamento de Ingeniería, Pontificia Universidad Católica del Perú, Lima, Perú

Publicado 2021-12-24

Palabras clave

  • Biomasa,
  • Pirólisis,
  • Combustión,
  • Cascarilla de arroz

Cómo citar

Ortega-Ramírez, A. T. ., & Quispe- Trinidad, M. I. (2021). Alternativas del uso de la cascarilla de arroz como fuente energética. Revista Fuentes, El reventón energético, 19(2), 69–81. Recuperado a partir de https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistafuentes/article/view/12981

Resumen

Los combustibles fósiles son la mayor fuente energética en el mundo y Colombia no es la excepción a la regla, es por esta razón que el presente artículo plantea estudiar alternativas del uso de cascarilla de arroz como fuenteenergética en Colombia. Para la investigación se realiza una revisión de información científica obtenida debases de datos como Scopus, Science Direct, Redalyc, entre otros, además de indagaciones extraídas de reportes gubernamentales, casos de estudio en otros países y estudios experimentales, esto con el fin de realizar una revisión con información verídica que pueda dar lugar a un análisis general del uso de energías alternativas y su aporte en la matriz energética, para finalmente dar como resultado un estudio detallado del potencial del uso de cascarilla de arroz en Colombia.

Descargas

Los datos de descargas todavía no están disponibles.

Referencias

  1. Amaris, J. M., Manrique, D. A., & Jaramillo, J. E. (2015). Biocombustibles líquidos en Colombia y su impacto en motores de combustión interna. Una revisión. Fuentes, el reventón energético, 13(2), 23-34. Disponible en: https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistafuentes/article/view/5236/5538
  2. Ambientum. (s.f.). Impacto ambiental de la biomasa. Disponible en: https://www.ambientum.com/enciclopedia_medioambiental/energia/impacto_ambiental_de_la_biomasa.asp
  3. Antonio, M., & Camargo, C. (2015). plan energético nacional Colombia: ideario energético 2050. Bogotá DC. Disponible en: http://www.upme.gov.co/docs/pen/pen_idearioenergetico2050.pdf
  4. Ardila, W. (2014). Impactos de la industria petrolera en el medio ambiente – Upstream. Tesis de pregrado. Universidad Industrial de Santander. Disponible en: http://tangara.uis.edu.co/biblioweb/tesis/2014/155400.pdf
  5. Baskar, G., Kalavathy, G., Aiswarya, R., & Abarnaebenezer Selvakumari, I. (2019). 7 - advances in bio-oil extraction from nonedible oil seeds and algal biomass. In K. Azad (Ed.), Advances in eco-fuels for a sustainable environment (pp. 187-210) Woodhead Publishing. doi:https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102728-8.00007-3. Disponible en: from https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780081027288000073
  6. Belonio, A. T. (2005). Rice husk gas stove handbook. Appropriate Technology Center. Department of Agricultural Engineering and Environmental Management, College of Agriculture, Central Philippine University, Iloilo City, Philippines, 1-155. Disponible en: http://bioenergylists.org/stovesdoc/Belonio/Belonio_gasifier.pdf
  7. Benavides, O. O. (2014). Potencialidades y limitaciones del uso de la biomasa residual agroindustrial caso departamento del Cesar. Revista Agunkuyâa, 4(1). Disponible en: https://revia.areandina.edu.co/index.php/Cc/article/view/1173
  8. Bioenergía, (2016). Normatividad para las Energías Renovables en Colombia. Cámara de Comercio de Cali. Disponible en: https://www.ccc.org.co/file/2016/04/Ritmo-Bioenergia-Bioenergia.pdf
  9. Blanco González, J. A., García de La Fuente, L., & Álvarez García, M. Á. (2013). Condicionantes económicos del aprovechamiento de biomasa forestal con fines energéticos. Una revisión de las estimaciones para el norte de España. Estudios de economía aplicada.
  10. Bravo, E. (2007). Los impactos de la explotación petrolera en ecosistemas tropicales y la biodiversidad. https://www.inredh.org/archivos/documentos_ambiental/impactos_explotacion_petrolera_esp.pdf
  11. Bushra, B., & Remya, N. (2020). Biochar from pyrolysis of rice husk biomass—characteristics, modification and environmental application. Biomass Conversion and Biorefinery. doi:10.1007/s13399-020-01092-3. Disponible en: https://link.springer.com/article/10.1007/s13399-020-01092-3
  12. Casas, M. P. M., Ramírez, A. M. G., Figueroa, M. P. A., Macualo, F. H. E., & Martin, C. A. G. (2019). Selección de campos para la implementación de solar EOR como proceso térmico de recobro mejorado en Colombia. Fuentes, el reventón energético, 17(2), 27-37. Disponible en: https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistafuentes/article/view/10256/10211
  13. Cassio, H. Z., Bravo, C. O., & Machado, N. F. (2015). Biofuel production from thermocatalytic processing of vegetable oils: A review. Fuentes, el reventón energético, 13(2). Disponible en: https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistafuentes/article/view/5241
  14. Castro-Garzón, H., Contreras, E. J., & Rodríguez, J. P. (2020) Análisis ambiental: impactos generados por los residuos agrícolas en el municipio de El Dorado (Meta, Colombia). Revista ESPACIOS. ISSN, 798, 1015. Disponible en: https://www.revistaespacios.com/a20v41n38/a20v41n38p05.pdf
  15. Contexto Ganadero. (2016). Conozca otros usos que se le pueden dar a la cáscara de arroz. Disponible en: https://www.contextoganadero.com/agricultura/conozca-otros-usos-que-se-le-pueden-dar-la-cascara-de-arroz
  16. Chica, J., Tirado, Y. C., y Barreto, J. M. (2016). Competitive indicators from Colombia and US rice production. Revista de Ciencias Agrícolas, 33(2), 16-31. Disponible en: http://www.scielo.org.co/pdf/rcia/v33n2/v33n2a02.pdf
  17. Coronado G, R., y Valencia L, R. A. (2015). Gestión Integral de Residuos Agrícolas para la Generación de Materias Primas en el Municipio de Cota Cundinamarca. Disponible en: https://repository.udistrital.edu.co/bitstream/handle/11349/3001/CoronadoGutierrezRaul2015.pdf;jsessionid=BCFBAA097B95AA03B3B3C0CA67DFBC3B?sequence=1
  18. Corredor, G. (2018). Colombia y la transición energética. Ciencia política, 13(25), 107-125. Disponible en: https://dialnet.unirioja.es/servlet/articulo?codigo=6522185
  19. Costa, M. T. (2016). Evolución del sector eléctrico español (1975-2015). Información Comercial Española. Revista de Economía ICE, 2016, vol. 889-890, num. Marzo-junio, p. 139-156. Disponible en: http://diposit.ub.edu/dspace/handle/2445/126604
  20. DANE, 2017. https://www.dane.gov.co/files/investigaciones/agropecuario/sipsa/Bol_Insumos_abr_2017.pdf
  21. DANE, 2019. Boletín Técnico: Encuesta Nacional de Arroz Mecanizado (ENAM) I Semestre 2019. Fondo Nacional del Arroz, 1-21.
  22. Díaz, D. (2019). Usos potenciales de cascarilla de arroz en el departamento de Casanare. Universidad Nacional Abierta y a Distancia. Tesis de pregrado. Disponible en: https://repository.unad.edu.co/bitstream/handle/10596/30131/80811242.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  23. Dirección General de Gas Natural y Petroquímicos (2015). Gas natural. Disponible en: https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/12459/Documento_Gas_Natural_2015.pdf
  24. Durán, M. C. Y., Rengifo, M. C., Martínez, I. V., Gaviria, I., & Salazar, K. G. (2018). EVALUACIÓN DEL USO DE LA CASCARILLA DEL ARROZ PARA EL DISEÑO DE UN PROCESO INDUSTRIAL. Encuentro Internacional de Educación en Ingeniería. Disponible en: https://acofipapers.org/index.php/eiei/article/view/418/415
  25. Durán-García, M. E. (2014). REACTORES DE LECHO FLUIDIZADO Y LECHO BURBUJEANTE EN LA GASIFICACIÓN DE BIOMASA RESIDUAL. Revista Fuentes, El Reventón Energético, 12(2). Disponible en: https://revistas.uis.edu.co/index.php/revistafuentes/article/view/4789
  26. EMIS profesional, (2020). Unión de arroceros S.A.S. Disponible en: https://www-emis-com.ezproxy.uamerica.edu.co/php/companies/index?pc=CO&cmpy=1217287
  27. Enerdata (2019) Estadísticas de consumo energético mundial. Disponible en: https://datos.enerdata.net/energia-total/datos-consumo-internacional.html
  28. Energy Information Administration (eia) (2020). Coal explained. Disponible en: https://www.eia.gov/energyexplained/coal/
  29. EnergyTransitionInstitute. (2015). An introduction to natural gas. Growing importance, current challenges. Disponible en: https://www.energy-transition-institute.com/documents/17779499/17781888/Summary+Introduction+to+Natural+Gas-ENG.pdf/f054f8fb-3a2c-a458-1e26-e8330a0a6f3f?t=1554800318222
  30. Escalante, H., Orduz, J., Zapata, H.., Cardona, M. y Duarte, M. (2020) Atlas del Potencial Energético de la Biomasa Residual en Colombia. Ministerio de minas y energía. Disponible en: https://www1.upme.gov.co/siame/Documents/Atlas-Biomasa/1_Indice_Generalidades.pdf
  31. Fedearroz (2020). Área, producción y rendimientos. Disponible en: http://www.fedearroz.com.co/new/apr_public.php
  32. Ferrari, L. (2013). Energías fósiles: diagnóstico, perspectivas e implicaciones económicas. Revista Mexicana de Física, 59(2), 36-43.
  33. Fornillo, B. M. (2016). Sudamérica Futuro: China global, transición energética y posdesarrollo. Consejo Latinoamericano de Ciencias Sociales. Disponible en: https://ri.conicet.gov.ar/handle/11336/107723
  34. Foster, S., & Elzinga, D. (2015). El papel de los combustibles fósiles en un sistema energético sostenible. Revista Crónica ONU, 52(3), 1. Disponible en: https://www.un.org/es/chronicle/article/el-papel-de-los-combustibles-fosiles-en-un-sistema-energetico-sostenible
  35. Galán Riveros, X. F. (2016). Potencial energético de la biomasa residual agrícola en Colombia (Tesis de pregrado, Fundación Universidad de América). Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/327232550_Potencial_energetico_teorico_y_tecnico_de_biomasa_residual_disponible_en_Colombia_para_el_aprovechamiento_en_procesos_de_trasformacion_termoquimica
  36. Giraldo, M., Ramírez, R. V., & Quintanilla, A. U. (2018). Las energías alternativas ¿una oportunidad para Colombia? Punto de vista, 9(13), 5. Disponible en: https://journal.poligran.edu.co/index.php/puntodevista/article/view/1117
  37. Gobierno de Colombia, (2019). Estrategia Nacional de Economía Circular. Cierre de ciclos de materiales, innovación tecnológica, colaboración y nuevos modelos de negocio. Ministerio de Ambiente y Desarrollo Sostenible. Ministerio de Comercio Industria y Turismo. Disponible en:http://www.andi.com.co/Uploads/Estrategia%20Nacional%20de%20EconA%CC%83%C2%B3mia%20Circular-2019%20Final.pdf_637176135049017259.pdf
  38. Gómez-Soto, J. A., Sánchez-Toro, Ó. J., & Matallana-Pérez, L. G. (2019). Residuos urbanos, agrícolas y pecuarios en el contexto de las biorrefinerías. Revista Facultad de Ingeniería, 28(53), 7-32.
  39. González, L. V. P., Gómez, S. P. M., & Abad, P. A. G. (2017). Aprovechamiento de residuos agroindustriales en Colombia. RIAA, 8(2), 141-150. Disponible en: https://webcache.googleusercontent.com/search?q=cache:27lQgfLZFxYJ:https://dialnet.unirioja.es/descarga/articulo/6285350.pdf+&cd=1&hl=es&ct=clnk&gl=co
  40. Lam, M. K., Loy, A. C. M., Yusup, S., & Lee, K. T. (2019). Chapter 9 - biohydrogen production from algae. In A.
  41. Pandey, S. V. Mohan, J. Chang, P. C. Hallenbeck & C. Larroche (Eds.), Biohydrogen (second edition) (pp. 219-245) Elsevier. doi:https://doi.org/10.1016/B978-0-444-64203-5.00009-5. Disponible en: from https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444642035000095
  42. Lozano Rojas, C. L. (2020) Alternativas de usos de la cascarilla de arroz (Oriza sativa) en Colombia para el mejoramiento del sector productivo y la industria. https://repository.unad.edu.co/bitstream/handle/10596/33698/cllozanor.pdf?sequence=1&isAllowed=y#:~:text=La%20industria%20arrocera%20colombiana%20produce,arrojada%20a%20cursos%20de%20agua%2C
  43. Martínez-Ángel, J. D., Pineda-Vásquez, T. G., López-Zapata, J. P., & Betancur-Vélez, M. (2010). Experimentos de combustión con cascarilla de arroz en lecho fluidizado para la producción de ceniza rica en sílice. Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, (51), 104-111. Disponible en: https://www.redalyc.org/pdf/430/43016341011.pdf
  44. Mayo, K. (2018). Salvado de arroz estabilizado: Ingrediente económico y nutricional para dietas de aves de corral y cerdos. Disponible en: https://www.engormix.com/balanceados/articulos/salvado-arroz-estabilizado-ingrediente-t41936.htm
  45. Membrillera Serrano, B. (2018). Aplicación de la biomasa a la generación de energía térmica. Análisis de instalaciones. Disponible en: https://idus.us.es/bitstream/handle/11441/81969/TFM-1148-MEMBRILLERA.pdf?sequence=1
  46. Millati, R., Cahyono, R. B., Ariyanto, T., Azzahrani, I. N., Putri, R. U., & Taherzadeh, M. J. (2019). Agricultural, Industrial, Municipal, and Forest Wastes. Sustainable Resource Recovery and Zero Waste Approaches, 1–22. doi:10.1016/b978-0-444-64200-4.00001-3. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/book/9780444642004/sustainable-resource-recovery-and-zero-waste-approaches
  47. Mohiuddin, O., Mohiuddin, A., Obaidullah, M., Ahmed, H., & Asumadu-Sarkodie, S. (2016). Electricity production potential and social benefits from rice husk, a case study in Pakistan. Cogent Engineering, 3(1), 1177156. Disponible en: https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/23311916.2016.1177156
  48. Montenegro Perafan, A. F. (2020). El fracking como alternativa para la economía nacional (Tesis de pregrado, Fundación Universidad de América). Disponible en: http://repository.uamerica.edu.co/bitstream/20.500.11839/8091/1/467885-2020-III-NIIE.pdf
  49. Montes, G., Candelo R. y Muñoz, A. (2018) La economía del arroz en Colombia. Unidad de Estudios Agrarios del Departamento Nacional de Planeación. Disponible en: https://colaboracion.dnp.gov.co/CDT/RevistaPD/1980/pd_vXII_n1_1980_art.2.pdf
  50. Morales-García, A. (2021). Petróleo, ¿cómo se origina? Logos Boletín Científico de la Escuela Preparatoria No. 2, 8(15), 20-21. Disponible en: https://repository.uaeh.edu.mx/revistas/index.php/prepa2/article/view/6513
  51. Nguyen, H. N., Ha-Duong, M., & Van de Steene, L. (2015, July). A critical look at rice husk gasification in Cambodia: Technology and sustainability. In International Forum on Green Technology and Management (IFGTM) 2015. Disponible en: https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-01150079/
  52. Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la Agricultura (2019) Guía teórico-práctica sobre el biogás y los biodigestores. Disponible en: http://www.probiomasa.gob.ar/_pdf/GuiadeBiogasyBiodigestores-19-08-29.pdf
  53. Páez Díaz, C. L., Bolivar Mora, D. A., & Montiel Ruiz, E. D. (2018). Análisis de los estudios de caso del sector arroz para la medición, valoración y registró de acuerdo con las Normas Internacionales de Información Financiera en Colombia. Disponible en: https://repository.ucc.edu.co/bitstream/20.500.12494/6889/1/2018_analisis_de_los_estudios_de_caso.pdf
  54. Páez, O. L., Navarro, A. R., Páez, C. A. J., y Herrera, L. F. R. (2016). La cascarilla de arroz como una alternativa en procesos de descontaminación. Producción limpia, 11(2). Disponible en: http://repository.lasallista.edu.co:8080/ojs/index.php/pl/article/view/1246
  55. Perfetti, J. J., Hernández, A., Leibovich, J., & Balcázar, Á. (2013). Políticas para el desarrollo de la agricultura en Colombia. Disponible en: https://www.repository.fedesarrollo.org.co/bitstream/handle/11445/61/LIB_2013_Pol%C3%ADticas%20para%20el%20desarrollo%20de%20la%20agricultura_Completo.pdf?sequence=1&isAllowed=y
  56. Planas, O. (2018). Las 4 generaciones diferentes de biocombustibles. Energía Solar. Disponible en: https://solar-energia.net/energias-no-renovables/biocombustibles/generaciones#biocombustibles-de-cuarta-generacion
  57. Porras, Á. C., & González, A. R. (2016). Aprovechamiento de residuos orgánicos agrícolas y forestales en Iberoamérica. Academia y virtualidad, 9(2), 90-107. Disponible en: https://revistas.unimilitar.edu.co/index.php/ravi/article/view/2004/1988
  58. Prias, O. (2018). Energías renovables, una alternativa para la innovación ambiental. Seminario Nacional del Medio Ambiente. Disponible en: https://www.car.gov.co/uploads/files/5b08443fb7cbe.pdf
  59. Puente Aranda, E. M. (2019). Evolución de la demanda energética en el largo plazo. Trabajo de grado Máster. Universidad Pontificia. Disponible en: https://repositorio.comillas.edu/xmlui/handle/11531/32003
  60. Quintero González J. R., & Quintero González, L. E. (2015). Biomasa: métodos de producción, potencial energético y medio ambiente. I3+, 2(2), 28-44. Disponible en: https://core.ac.uk/download/pdf/268537444.pdf
  61. Quispe, I., Navia, R., & Kahhat, R. (2017). Energy potential from rice husk through direct combustion and fast pyrolysis: a review. Waste management, 59, 200-210. Disponible en: https://www.researchgate.net/publication/309223559_Energy_potential_from_rice_husk_through_direct_combustion_and_fast_pyrolysis_A_review
  62. Ramirez Acevedo, J. D. (2018). Viabilidad energética con base en paneles solares para restaurante santa costilla Briceño. Disponible en: https://repository.ucc.edu.co/bitstream/20.500.12494/6292/1/2018_Paneles%20solares%20en%20proyectos%20agiles.pdf
  63. Riaño, A. M. S. (2010). Producción de bioetanol a partir de subproductos agroindustriales lignocelulósicos. Revista Colombiana de Ciencia Animal, 1(5).
  64. Ritchie, H., & Roser, M. (2017). Fossil fuels. Our world in data. Disponible en: https://ourworldindata.org/fossil-fuels#global-fossil-fuel-consumption
  65. Sánchez, A. L. (2017). Diseño de una planta de gasificación con cogeneración para el aprovechamiento energético de la cascarilla de arroz en un proceso industrial. Doctoral Thesys. Universidad Politécnica de Madrid. Disponible en: http://oa.upm.es/47702/1/TFG_ALEJANDRO_SANCHEZ_LARIO.pdf
  66. Sankaran, R., Show, P. L., Nagarajan, D., & Chang, J. (2018). Chapter 19 - exploitation and biorefinery of microalgae. In T. Bhaskar, A. Pandey, S. V. Mohan, D. Lee & S. K. Khanal (Eds.), Waste biorefinery (pp. 571-601) Elsevier. doi:https://doi.org/10.1016/B978-0-444-63992-9.00019-7. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780444639929000197
  67. Sierra, J. (2009). Alternativas de aprovechamiento de la cascarilla de arroz en Colombia. Tesis de maestría. Universidad de Sucre. Disponible en: https://repositorio.unisucre.edu.co/bitstream/handle/001/211/333.794S571.pdf;jsessionid=F02E122A0E8E1E97CFDF92EDB77B962D?sequence=2
  68. Singh, B. (2018). 13 - rice husk ash. In R. Siddique, & P. Cachim (Eds.), Waste and supplementary cementitious materials in concrete (pp. 417-460) Woodhead Publishing. doi:https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102156-9.00013-4 Retrieved from https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/B9780081021569000134
  69. Southern, G. M. S. (2007). Report and Recommendation of the President to the Board of Directors.
  70. Spiegeler, C., & Cifuentes, J. I. (2016). Definición e información de energías renovables. Disponible en: http://www.repositorio.usac.edu.gt/4455/
  71. Tobar Toral, E. M., y Quijije Tóala, K. D. (2017). Estudio de factibilidad en la implementación de una empresa de reciclaje a base de cáscara de arroz en el cantón Daule, provincia del Guayas, con el fin de abastecer a plantas industriales de paneles solares (Tesis de pregrado, Universidad de Guayaquil Facultad de Ciencias Administrativas). Disponible en: http://repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/20191/1/TESIS%20CASCARA%20DE%20ARROZ%20%202017MAYO.pdf
  72. Tovar Nieto, D. C. (2019). Análisis de las Particularidades de la Producción y Comercialización del Arroz en Colombia 2010-2018 (Tesis de pregrado, Fundación Universidad de América). Disponible en http://repository.uamerica.edu.co/bitstream/20.500.11839/7900/2/2142126-2019-2-EF.pdf
  73. Tovar, C. T., Benítez, L. T., Ortiz, Á. V., & Rodríguez, L. M. (2013). Obtención de biodiesel a partir de diferentes tipos de grasa residual de origen animal. Revista luna azul, (36), 10-25.
  74. United States Geological Survey (USGS) (2017). What is coal? Disponible en: https://www.usgs.gov/faqs/what-coal?qt-news_science_products=0#qt-news_science_products
  75. Van-Groenestijn, J., Harmsen, P., & Bos, H. (2020). Biomasa para la economía circular: Todo lo que querías saber sobre la biomasa, pero no te atrevías a preguntar. Wageningen Food & Biobased Research. Disponible en: https://edepot.wur.nl/535237
  76. Velázquez Martí, B. (2018). Aprovechamiento de la biomasa para uso energético. Editorial Universitat Politècnica de València. Disponible en: https://riunet.upv.es/bitstream/handle/10251/113122/IPP-Vel%c3%a1zquez%20-%20Aprovechamiento%20de%20la%20biomasa%20para%20uso%20energ%c3%a9tico.pdf?sequence=2&isAllowed=y
  77. World Energy Council (2013) Recursos energéticos globales. Encuesta 2013: Resumen. Disponible en: https://www.worldenergy.org/assets/images/imported/2014/04/Traduccion-Estudio-Recursos-Energeticos1.pdf
  78. Xiujuan, G., Shurong, W., Qi, W., Zuogang, G., Zhongyang, L (2011). Properties of Bio-oil from Fast Pyrolysis of Rice Husk., 19(1), 116–121. doi:10.1016/s1004-9541(09)60186-5. Disponible en: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1004954109601865
  79. Yu, Y., Yang, Y., Cheng, Z., Blanco, P. H., Liu, R., Bridgwater, A. V., & Cai, J. (2016). Pyrolysis of rice husk and corn stalk in auger reactor. 1. Characterization of char and gas at various temperatures. Energy & Fuels, 30(12), 10568-10574. Disponible en: https://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/acs.energyfuels.6b02276