REDIELUZ
ISSN 2244-7334 / Depósito legal pp201102ZU3769 Vol. 10 N° 2 • Julio - Diciembre 2020: 76 - 86
Energy and bioeconomic characterization of briquettes made with residual biomass from corn culture in Ecuador
Escuela Superior Politécnica Agropecuaria de Manabí “Manuel Félix López” (ESPAM MFL), Área agroindustrial, Manabí, Ecuador1. Laboratorio de Ecología, Facultad de Agronomía, Maracaibo, Venezuela, Universidad del Zulia (LUZ)2. Dirección de correspondencia: cdelgado@espam.edu.ec
La utilización de biomasa de origen animal y ve- getal constituye fuentes energéticas renovables, enmarcado dentro de un nuevo enfoque denomina- do Bioeconomía, el cual tiene como propósito gene- rar energía alternativa y sustituir la energía a base de combustibles fósiles. La presente investigación tiene como objetivo caracterizar las briquetas ela- boradas con biomasa del cultivo de maiz en Ecua- dor evaluando su poder calorífico y realizando un análisis económico. La investigación fue de tipo ex- perimental, con un Diseño Completamente al Azar (DCA) con tres tratamientos y tres replicas cada uno, utilizando como testigo carbón doméstico. La composición de cada tratamiento fue 30% aglome- rante como variable fija y 70% residuos agrícolas
de maíz con una composición de: T1 = 42% tusa - 28% tallo, T2 = 28% tusa – 42% tallo, T3 =35% tusa
– 35% tallo. En cuanto a los resultados obtenidos
de las variables: resistencia de compresión, ceniza, tiempo de encendido, humedad y poder calorífico; el T3, fue el que cumplió con la mayoría de los re-
quisitos establecidos en la Norma Técnica Colom-
biana 2060. Mientras menos contenido de hume- dad tenga los residuos, menor será el porcentaje de ceniza que emitan las briquetas y de la misma manera esto contribuirá a la obtención de mayor concentración de poder calorífico. Se recomienda continuar realizando investigaciones que permitan conocer cuales contaminantes y material particu- lado se genera al momento de la combustión de briquetas, para así conocer los componentes ópti- mos necesarios en la generación de esta energía alternativa.
Palabras clave: Energía alternativa, bioecono- mía, residuos agrícolas, Zea maiz, poder calorífico.
The use of biomass of animal and plant origin constitutes renewable energy sources, framed wi- thin a new approach called Bioeconomy, which aims to generate alternative energy and replace energy based on fossil fuels. The present research aims to characterize the briquettes made with biomass from the corn crop in Ecuador, evaluating their calorific value and conducting an economic analysis. The research was experimental, with a Completely Ran- dom Design (DCA) with three treatments and three replicates each, using household coal as a control. The composition of each treatment was 30% binder as a fixed variable and 30% maize agricultural resi- dues with a composition of: T1 = 60% stem - 40% stem, T2 = 40% stem - 60% stem, T3 = 50% stem
- 50% stem. Regarding the results obtained from the variables: compression resistance, ash, ignition time, humidity and calorific value; T3 was the one that fulfilled most of the requirements established in the Colombian standard 2060. The less moisture content the residues have, the lower the percentage of ash emitted by the briquettes and in the same way this will contribute to obtaining of higher concentra- tion of calorific value. It is recommended to continue carrying out investigations that allow knowing which pollutants and particulate material are generated at the time of the combustion of briquettes, in order to know the optimal components necessary in the generation of this alternative energy.
Keywords: Alternative energy, bioeconomy, agricultural residues, Zea maiz, calorific value.
La biomasa de origen animal y vegetal en la ac- tualidad puede ser utilizada como fuente energéti- ca, constituyendo una alternativa de energía limpia y de bajo costo que fácilmente puede sustituir la energía a base de combustibles fósiles que usual- mente son usados en hogares o en diferentes in- dustrias. La utilización de fuentes energéticas reno- vables se encuentra enmarcado dentro del nuevo enfoque denominado Bioeconomía (Rodríguez et al., 2017).
La Bioeconomía se define como la producción y utilización intensiva en conocimientos sobre los recursos, procesos y principios biológicos para la provisión sostenible de bienes y servicios en todos los sectores de la economía, siendo su punto de partida la producción sustentable de biomasa ve- getal, animal y microbiana, aprovechando la foto- síntesis para producir, además de alimentos, ener- gía y una amplia gama de biomateriales amigables con el ambiente (FAO 2011, GBS 2015). El enfoque de la bioeconomía aspira a copiar los fundamentos de la inteligencia biológica, en la cual un ser vivo constituye una maquinaria capaz de procesar una serie de compuestos para transformarlos en ener- gía, biomasa y otros subproductos (Hodson de Ja- ramillo 2018).
América Latina y el Caribe poseen un gran poten- cial aprovechable en los ámbitos de la bioenergía, biotecnología, biodiversidad y servicios ambienta- les; sin embargo el concepto de bioeconomía ha recibido poca atención en las políticas públicas de los países de la región, en comparación con otras regiones como Europa. En la actualidad existen ini- ciativas que pueden servir de base para su desarro- llo y el tema está empezando a posicionarse en la agenda pública en varios países de la región como Argentina, Colombia y más recientemente Ecuador (Rodríguez et al. 2017).
Ecuador es un país generador de biomasa por excelencia, debido a su creciente economía agríco- la, gran cantidad de recursos forestales y pecuarios de cuyos desechos se puede producir energía lim- pia y renovable, siendo también uno de los países con mayor consumo energético, y ocupando el cuar- to lugar en América Latina (INP 2014). Para el año 2013 la biomasa energética proveniente de la leña, carbón y residuos agrícolas tuvo una aportación del 5% de la producción total en la matriz energética, indicando este comportamiento un cambio enfoca- do en la utilización de recursos renovables como fuente principal de energía (CONELEC 2015).
La provincia de Manabí utiliza principalmente como fuente energética gas licuado de petróleo (GLP), seguido de la leña que aporta el 14% de combustible utilizado en los hogares para la coc- ción de alimentos (INEC 2010). La obtención de biomasa a partir de subproductos agrícolas, como lo es la elaboración de briquetas, resulta una alter- nativa que confronta y soluciona más de un proble- ma ambiental; por ser un recurso renovable de bajo costo y ambientalmente amigable en especial para las poblaciones que no tienen acceso al GLP.
Las briquetas son formas de biocombustibles eficientes donde se concentra la mayor parte de la energía proveniente de la biomasa y en cuyo pro- ceso de fabricación se aplican altas presiones y temperaturas en combinación con un aglomerante preferiblemente natural y empleando un molde, con el fin de incrementar la baja densidad aparente de la biomasa (Alarcón 2017).
El maíz duro (Zea mays) en el Ecuador es una de las pocas especies que se cultivan en las cuatro regiones naturales del país, por lo que es conside- rado uno de los productos agrícolas más importan- tes, abarcando una superficie de siembra aproxi- mada de 500 mil ha (Quiroz y Merchán 2016). Es una realidad que al aumentar la producción agríco- la también aumente la generación de residuos, y al no tener el tratamiento adecuado la disposición final de desechos contribuyen a la generación de gases de efecto invernadero (GEI) que son la cau- sa principal del cambio climático.
La utilización de biomasa para la elaboración de briquetas se presenta como una alternativa de pro- yección a una economía circular o de cascada, al incorporar un sistema de producción que usa como materia prima residuos de un cultivo que no pue- dan ser usados como compost o alimento animal; contribuyendo al desarrollo de una economía más sostenible evitando que a futuro estos residuos se conviertan en pasivos ambientales y a su vez satis- faciendo las necesidades energéticas de la pobla- ción. Por lo anteriormente expuesto, el objetivo del presente trabajo es caracterizar las briquetas ela- boradas con biomasa del cultivo de maíz en Ecua- dor evaluando su poder calorífico y realizando un análisis económico.
La investigación se realizó en la comunidad “San Miguel de Tres Charcos” del cantón Rocafuerte, Provincia de Manabí (0ᵒ 55ʼ 6ʼʼ Sur y 80ᵒ 29ʼ 10ʼʼ
Oeste), Ecuador, durante el período abril - septiem- bre de 2019. La zona fue seleccionada en colabo- ración con El Instituto de Preinversión Ecuatoriana, encargado del atlas bioenergético del país, ya que la zona se caracteriza por poseer comunidades productoras de maíz (Fig.1a).
Figura 1. a) Ubicación de la Comunidad San Miguel de Tres Charcos. b) Sistema Agroproductivo de San Miguel de Tres Charcos (Fuente: Delgado et al. 2019).
Se tomaron las coordenadas geográficas de la comunidad productora de Maíz en formato UTM con un GPS. La información fue procesada con el software ArcGIS v10.4.1 que conjuntamente con los datos proporcionados por el departamento de Gestión de Riesgo del Gobierno Autónomo Descen- tralizado Municipal (GAD) del Cantón Rocafuerte, permitió la georreferenciación de los sistemas pro- ductivos de la comunidad. Con la finalidad de cono- cer el manejo de los residuos de cultivo de maíz en la comunidad se realizó una encuesta como instru- mento de investigación a 24 agricultores de maíz de la comunidad San Miguel de Tres Charcos.
Se colectaron de forma manual 54 kg de tallo y de tusa una vez terminado el ciclo de cultivo. Con la finalidad de obtener una materia prima libre de residuos, tanto las tusas como los tallos fueron lim- piados manualmente con ayuda de brochas y una vez limpia la materia prima se utilizó una estufa a 35 y 60 ºC por 180 minutos para el secado, man- teniendo los residuos (tallos y tusas) separado du- rante el proceso; este método fue desarrollado en la presente investigación.
Posterior al secado se determinó la humedad, considerando como óptimo aquella menor al 10%, para ello se calentó en la estufa a una temperatura de 150 °C por 30 minutos (Andrades et al. 2015), los resultados se expresaron en porcentaje me-
diante la siguiente ecuación:
Donde PiCp = peso del crisol más muestra hú- meda; Pf = peso del crisol más muestra seca; Pm = Peso de la muestra
La biomasa residual fue triturada con un molino MS 300 y pasada por un tamiz de tres mm, con el fin de obtener una granulometría que facilitara la compactación. Se utilizó como aglomerante el almi- dón de yuca, mediante la metodología expuesta por García et al. (2019). El proceso de briquetado se realizó a temperatura ambiente de ±30°C, se utilizó una masa de 60 g y un diámetro fijo de 70,68 mm, obteniendo una longitud aproximada de 50 mm y una densidad de 263,15 kg.m3. Para la compacta- ción se sometió a una presión de 1000 kg.cm2 apro- ximadamente, con un tiempo de sostenimiento de carga de 15 minutos (Fonseca y Tierra 2011).
Se aplicó el Diseño Completamente al Azar (DCA) debido a la homogeneidad entre unidades experimentales, considerando un peso de 60 g para cada una, se contempló el potencial de poder calorífico que generó cada tratamiento, conside- rando óptimo al tratamiento que resultó con mayor poder calorífico. El tratamiento de las briquetas fue establecido en una composición de 30% aglome- rante y 70% de residuos de cultivo de maíz, siendo este último el único componente variable dentro del
diseño experimental (Tabla 1).
Tabla 1. Descripción de tratamientos aplicados en la elaboración de briquetas
Composición de
Tratamientos
Carbón
Aglomerante
Residuos del cultivo
residuos de cultivo de maíz (%)
(%) | (%) | (%) | Tusa | Tallo | |
T1 | 0 | 30 | 70 | 42 | 28 |
T2 | 0 | 30 | 70 | 28 | 42 |
T3 | 0 | 30 | 70 | 35 | 35 |
Testigo (T0) | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 |
Fuente: Datos de la investigación (2019).
Se probó la resistencia de compresión, la cual se realizó según Berasteguí et al. (2017), esta prueba fue realizada en LUP CONSTRUC (laboratorio de Mecánica de suelos, hormigones y asfaltos ubicado en la ciudad de Portoviejo). Para ello se tomó en cuenta que la masa de cada briqueta fue de 60 g, siendo necesario comparar los resultados con los valores que propone la Norma Técnica Colombiana 2060 (ICONTEC 2003) referente a los requisitos de resistencia de compresión.
El poder calorífico se estimó mediante el método establecido por la Sociedad Americana para Prue- bas y Materiales en el laboratorio de Análisis Quími- co Instrumental de la Escuela Superior Politécnica del Litoral (ASTM D240-19, 2019). Para determinar el tiempo de encendido se adaptó la metodología de Alarcón (2017). Las briquetas de 60 g se some- tieron a una temperatura entre 125-160 °C toman- do el tiempo hasta la combustión, posteriormente se contabilizó el tiempo de combustión total de las briquetas y el tiempo que continuaron encendidas en un lapso 10 min. Para conocer el porcentaje de cenizas residuales se utilizó la técnica de ceniza en seco, establecida por la Association of Official Analytical Chemists (Horwitz, 1980) detallada a
continuación:
Donde: el peso de cenizas = Peso del crisol con
cenizas - peso de crisol vacío; peso de la muestra
= Peso de crisol con muestra - peso de la muestra.
Se empleó la estadística descriptiva para resu- mir los datos cuantitativos que se recopilaron den- tro de la investigación. En cuanto a los resultados obtenidos en las pruebas de humedad, el poder calorífico, la resistencia del material y la ceniza re- sidual, se realizó una prueba de comparación de varianza (ANOVA) con un nivel de confianza del α 0,05 % con ayuda del software estadístico Statgra- phics versión 2016; con la finalidad de establecer diferencia entre los tratamientos se utilizó la prueba post-hoc de Tukey.
Para el análisis económico se estimó el precio unitario de las briquetas, tomando en cuenta la me- todología de Álava y Díaz (2018). Para conocer la producción de las briquetas se utilizó una matriz donde se consideraron los costos directos e indi- rectos, empleados en una unidad de biocombusti- ble de residuo de maíz.
Para los costos directos se tomó en cuenta equipos como la estufa con una tarifa de 0,42 $.h, la unidad de molienda eléctrica con 0,02 $.h y la balanza analítica que tiene un costo de 0,001 $.h. De acuerdo al rendimiento de los equipos, éste se estimó en función al tiempo que se invirtió para la producción de una briqueta que fue de 0,30 h. Así mismo, la mano de obra se estableció en base a los salarios mínimos de un laboratorista, correspon- dientes a una jornada diaria de 8 h, la cual se de- duce como costos hombre-hora. La materia prima (tusas y tallos) no se le asigno costo, sin embargo se toma en cuenta el transporte de estos residuos, por lo que se estableció un valor mínimo de 0,001
$.g trasladado. El almidón de yuca es comercializa- do en $1 por libra, siendo el costo de producción de 0,002 $.g; mientras que para el valor del agua, en el país oscila entre 0,35 y 0,48 $.m3, o su equivalencia de 0.0001 $.ml de agua según la Contraloría Gene- ral del Estado (2019).
El Cantón Rocafuerte posee una superficie de
27.387 ha, y el cultivo de maíz cubre una superficie de 5.929 ha. En las encuestas realizadas a la Aso- ciación de Agricultores de la comunidad San Miguel de Tres Charcos se contabilizó la existencia de se- senta agricultores de maíz. El levantamiento geo- rreferencial indicó que aproximadamente el 92% de tierras utilizadas para la actividad agrícola son empleadas para el cultivo de maíz (Fig. 1b).
Según las encuestas el 87% de los agricultores colectaron los tallos, de igual forma el 54 % colecta- ron las tusas resultantes del desgrane de maíz. Con respecto al tratamiento de la biomasa residual, solo el 21 % procesaron los tallos; donde el 13 % utiliza- ron la henificación y los 8 % emplearon el ensilaje de tallo. Por otro lado, del 54 % de las tusas reco- lectadas, solo el 4% fue sometido a henificación.
De la biomasa residual de los tallos que no fue- ron tratados (79 %) 39 % fue incinerado, 35 % des- echado, 18 % regalado, 4 % vendido y 4 % inter- cambiado. En relación con la biomasa residual de las tusas no tratadas (96 %), su uso fue el siguien- te: desechadas después del desgrane (54 %), inci- nerada (21 %), regalada (17 %), vendidas (4 %) e intercambiada (4 %). Es importante destacar que los agricultores que crían ganados, los residuos son dirigidos a la alimentación de los animales.
Los agricultores regularmente no emplean tra- tamientos a la biomasa residual por falta de infor- mación y educación para la transformación de los residuos (Velázquez et al., 2002). Simbaña (2015), reporta la ausencia de registros en la transforma- ción de los residuos de maíz en el Ecuador. El mal manejo de los residuos agrícolas de maíz en la co- munidad potencia impactos negativos ambientales, deteriorando la calidad de aire al ser incinerados. La incineración es un método poco sustentable que genera más basura y causa graves problemas so- bre las propiedades físicas de los suelos (Lozano et al. 2010).
La biomasa residual de las cosechas agrícolas, como la proveniente del cultivo de maíz, son crucia- les en tiempos de sequía donde existe escases de alimentos para los animales, pudiendo ser utilizado para alimentar el ganado por medio de pastoreo in situ (SAGARPA 2015). El correcto manejo, valora- ción y aprovechamiento de los residuos permitiría alcanzar una mejor calidad de vida, principalmen- te por los beneficios económicos de aperturar un nuevo mercado sustentable para dichos residuos; siendo las áreas rurales del Ecuador un escenario
ideal, donde la agricultura es la base de su econo- mía (Calderón et al. 2017, Santucci et al. 2015).
Al determinar el porcentaje de humedad inicial, se evidenció mayor humedad en las tusas (22,06
%) en relación al tallo (21,45 %). Posterior a la de- secación, se obtuvo una humedad final en las tusas de 6,27 % y en los tallos de 6,06 %. García et al. (2012) sugieren que un alto contenido de humedad (˃25 %) afecta la generación de poder calorífico neto, así como también en la eficiencia de combus- tión y la temperatura generada, al comparar estos resultados con lo obtenido en el presente estudio, se evidencia que los residuos utilizados cuentan con la humedad pertinente (menor al 10 %).
La resistencia a la compresión en los tres trata- mientos fue menor a la esperada. El mayor valor se obtuvo en el T3 (48,06 kg.f), siendo sin embar-
go inferior al testigo (48,06) (Tabla 2). El análisis
de varianza realizado arrojó un P ˂ 0,05, indican- do que existe diferencia significativa. Al evaluar los resultados de la prueba de múltiples rangos Tukey se observaron claramente tres grupos de menor resistencia, encontrándose en el primero los T1 y T2, en el segundo grupo los tratamientos T2 y
T3 y el tercer más resistente formado por el grupo
testigo (Tabla 3)
Variables
Tabla 2. Variables físicas de las briquetas evaluadas
Tratamientos Norma Colom.
Cumplimiento
T0 T1 T2 T3
NTC 2060
Resistencia (kg.f) 69 37,52 42,53 48,06 ≥ 80 No cumple
Humedad (%) 7,5 9,22 9,40 8,68 ≤ 2,5 No Cumple
Tpo. de Encendido (min) 30 1 1,15 1,13 - Aceptable
Ceniza (%) 9,05 7,26 7,05 6,68 ≤ 30 Cumple
P. Calorífico (MJ.kg-1) 27,31 15,14 15,24 15,55 ≥ 12,50 Cumple
Fuente: Datos de la investigación (2019).
Tabla 3. Prueba Tukey para la Resistencia de compresión
Tratamientos | Casos | Media | Grupos Homogéneos |
T1 | 3 | 37,52 | X |
T2 | 3 | 42,53 | XX |
T3 | 3 | 48,07 | X |
T0 | 3 | 69,0 | X |
Contraste | Significancia | Diferencia | +/- límites |
T0 – T1 | * | 31,48 | 8,32 |
T0 – T2 | * | 26,47 | 8,33 |
T0 – 3 | * | 20,93 | 8,33 |
T1 – T2 | -5,01 | 8,33 | |
T1 – T3 | * | -10,54 | 8,33 |
T2– T3 | -5,53 | 8,33 |
* indica una diferencia significativa.
Fuente: Datos de la investigación (2019).
La poca resistencia a la compresión de las bri- quetas puede obedecer a una pobre compactación o adhesión de los materiales utilizados (Macea y Pastrana 2016). La resistencia de compresión es una característica física importante, ya que esto evi- ta el quiebre o rompimiento de las briquetas, como sucede con el carbono (Benedicto et al. 1997). Sin embargo, el valor de resistencia de compresión propuesto por la Norma Técnica Colombiana 2060 (ICONTEC 2003) es de 80 kg.f para briquetas con 60 g de masa, lo que indica que las briquetas fa- bricadas en el presente trabajo no cumple con la norma en este parámetro.
La menor humedad se registró en el T3 (8,68 %), siendo mayor que el testigo (7,5 %) (Tabla 2). El análisis de varianza para humedad arrojó la exis- tencia de diferencia significativa (P ˂ 0,05), a través de la prueba de Tukey se identificó 3 grupos homo-
géneos, el primer grupo lo conforma el testigo (T0), el segundo grupo lo conforman los tratamientos T1 y T3 y en el tercer grupo se encuentra el T1 y T2 (Tabla 4).
A pesar de observar diferencias significativas, no hubo grupos claramente definidos, sin embargo, los valores obtenidos están por debajo del 14 %, lo que indica que están dentro del rango establecido para la producción de briquetas (Fonseca y Tierra 2011).
Tabla 4. Prueba de Tukey para la humedad
Tratamientos | Casos | Media | Grupos Homogéneos |
T0 | 1 | 7,5 | X |
T3 | 3 | 8,67667 | X |
T1 | 3 | 9,22 | XX |
T2 | 3 | 9,4 | X |
Contraste | Significancia | Diferencia +/- límites | |
T0 – T1 | * | -1,72 0,829452 | |
T0 – T2 | * | -1,9 0,829452 | |
T0 – T3 | * | -1,17667 0,829452 | |
T1 – T2 | -0,18 0,586511 | ||
T1 – T3 | 0,543333 0,586511 | ||
T2 – T3 | * | 0,723333 0,586511 |
* indica una diferencia significativa.
Fuente: Datos de la investigación (2019).
En todos los tratamientos el tiempo de encendi- do de las briquetas estuvo por debajo de 1,15min., siendo el de menor tiempo el T1, mientras que el testigo tardó 30 minutos en encenderse (Tabla 2). Todos los tratamientos incluido el testigo tuvieron
un promedio de tiempo de combustión total de 70 min, esto se debe a que todos los tratamientos de las briquetas a base de residuos de cultivo de maíz son de fácil encendido, principalmente esta propie- dad se atribuye al bajo grado de humedad de los componentes (menos de 10 %).
El contenido de cenizas fue mayor en el testigo, mientras que en la prueba estadística los tratamien- tos muestran una diferencia significativa (P ˂ 0,05). Al realizar la prueba post-hoc de Tukey se identi- ficaron 3 grupos homogéneos en el primer grupo está los tratamientos T2 y T3 mientras que en el se-
gundo grupo se encuentran los T1 y T2 y el grupo
tres está integrado solo por el testigo (Tabla 5).
Los resultados obtenidos se encuentran dentro de la Norma Técnica Colombiana 2060 (ICONTEC 2003) para las briquetas, debido a que el contenido de ceniza debe ser inferior a 30 %.
Tabla 5. Prueba de Tukey de Contenido de Ceniza
Tratamientos | Casos | Media | Grupos Homogéneos |
T3 | 3 | 6,68 | X |
T2 | 3 | 7,05 | XX |
T1 | 3 | 7,26333 | X |
T0 | 3 | 9,05 | X |
Contraste | Significancia | Diferencia | +/- límites |
T0 – T1 | * | 1,78667 | 0,738692 |
T0 – T2 | * | 2,0 | 0,738692 |
T0 – T3 | * | 2,37 | 0,738692 |
T1 – T2 | 0,213333 | 0,522334 | |
T1- T3 | * | 0,583333 | 0,522334 |
T2 – T3 | 0,37 | 0,522334 |
* indica una diferencia significativa.
Fuente: Datos de la investigación (2019).
Se observó que las cenizas producidas no se convierte en material volátil que sea transportado por el aire, por lo tanto, pueden ser empleado como fertilizante para plantas, pudiendo reutilizar la biomasa re-
sidual de la utilización de las briquetas en un nuevo subproducto empleando la utilización en cascada de los distintos residuos lo que contribuya a la con- servación del ambiente y base de la bioeconomía.
El mayor poder calórico de las briquetas fue el
bla 6). Este resultado supera el valor mínimo es- tablecido por la Norma Técnica Colombiana 2060 (ICONTEC 2003). El poder calórico se logró gra- cias al reducido porcentaje de humedad de los resi- duos ligados con el proceso de molienda, secado y compactación (Alarcón 2017).
3
T con un valor de 15,55 MJ.kg-1, sin embargo es
inferior a lo observado en el testigo, cuyo valor fue de 27,31 MJ.kg-1 (Tabla 2). Las pruebas de varian- zas indicaron que existe una diferencia estadística- mente significativa al realizar la prueba post-hoc de Tukey formando dos grupos, el primero constituido por los tratamientos y el segundo por el testigo (Ta-
Tabla 6. | Prueba Tukey para poder calorífico | |||
Tratamientos | Casos | Media | Grupos Homogéneos | |
T1 | 3 | 15,14 | X | |
T2 | 3 | 15,24 | X | |
T3 | 3 | 15,47 | X | |
T0 | 3 | 27,32 | X | |
Contraste | Significancia | Diferencia | +/- límites | |
T0 - T1 | * | 12,17 | 0,40 | |
T0 - T2 | * | 12,07 | 0,40 | |
T0- T3 | * | 11,84 | 0,40 | |
T1– T2 | -0,1 | 0,40 | ||
T1 – T2 | -0,33 | 0,40 | ||
T2 – T3 | -0,23 | 0,40 | ||
* indica una diferencia significativa.
Para la realización del análisis económico se utilizó el T3 por obtener los mejores resultados. El precio estimado de la producción de briqueta es de 2,07 $.kg, mientras que el precio de venta en el mercado de este mismo producto es $3,46 $.kg, valores que se aproxima a los alcanzados en la investigación de Alarcón (2017), donde se obtuvo que un kg de briquetas tienen un valor comercial de $ 2,58, tomando en cuenta que en cada kg de materia prima se obtiene de 22 a 23 briquetas apro- ximadamente.
Fuente: Datos de la investigación (2019).
Aunque el costo de las briquetas es mayor al testigo, los costos de producción y venta son eco- nómicamente factibles en el mercado actual, con- siderando principalmente el aumento pronosticado del precio del carbón a nivel mundial a raíz de las nuevas políticas ambientales para reducir la emi- sión de GEI. Para el año 2021 la tonelada de car- bón podría llegar a costar 55 euros y para el 2030 cuatruplicar el precio, dejando de ser económica- mente rentable la producción a gran escala de este mineral (Tabla 7).
Tabla 7. Análisis de precio de venta de 1 kg de briquetas
RUBRO | COSTO |
Materia prima | 1,76 |
Mano de Obra | 0,12 |
Costos indirectos | 0,19 |
Unidades producidas | 1 |
Costo por kg de producción | 2,07 |
Gastos de Producción | 0,94 |
Total de Unidades producidas | 1 |
Gastos Unitarios de Producción | 0,94 |
Margen de Utilidad | 15% |
Precio de Venta | $ 3,46 |
Fuente: Datos de la investigación (2019).
En la comunidad San Miguel de Tres Charcos, los agricultores tienen un manejo deficiente de la biomasa residual de cultivo de maíz por descono- cimiento de nuevas técnicas de aprovechamiento de la misma. De los tratamientos pilotos realizados a la biomasa residual del cultivo, el T3 constituido
por una proporción 50:50 (tusa:tallo), cumplió con
la mayoría de los ítems de la Norma Técnica Co- lombiana 2060. Los costos de producción de un kg de este tipo de briquetas son económicamente fac- tibles considerando las nuevas políticas sobre los combustibles fósiles globales.
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