Thesis DESARROLLO DE UN PROCEDIMIENTO DE PRETRATAMIENTO DE LAVADO DE LEÑA Y ANÁLISIS DE PROPIEDADES TERMO-FÍSICAS
Date
2022-01
Authors
VILLABLANCA SEGUEL, DIEGO ADOLFO
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Publisher
Abstract
El presente trabajo de título se enmarca en el desarrollo del proyecto FONDEF IdeA
ID20I10319, bajo el titulo de “Innovador prototipo de calefacción residencial integrado al
pretratamiento de lavado de leña para la mitigación de contaminantes atmosféricos:
Carbono negro, material particulado y gases de combustión”. Esta iniciativa considera
también un protocolo de lavado de leña, con el fin de favorecer la extracción de compuestos
químicos orgánicos precursores de aerosoles atmosféricos formadores de material
particulado. En este trabajo se comparan las propiedades termofísicas de madera con y sin
lavado de leña. La madera certificada a utilizar en este trabajo es la de Eucalyptus globulus,
siendo esta la más representativa de la zona sur de Chile.
El trabajo consistió en desarrollar un protocolo de lavado de leña, donde la primera etapa es
la caracterización de los leños a lavar y del agua desionizada a utilizar, la segunda es el
lavado de los leños en un disolvente, en este caso se utilizó agua desionizada en una
relación de sólido:líquido de 1:4. El tiempo de inmersión fue de 7 semanas, con agitación
manual cada 24 horas.
La tercera etapa consistió en la separación de los leños de la parte líquida, los leños se
dejaron en una superficie plana por 10 minutos y se midió su contenido de humedad con la
ayuda de un xilohigrómetro. La parte líquida fue almacenada y refrigerada para posteriores
estudios de valorización agrícola forestal y análisis de compuestos químicos.
La cuarta etapa del protocolo corresponde al secado de la leña, se decidió un secado
natural de la madera, el cual según ensayos previos tardó cerca de 3 meses.
Los resultados de este lavado de leña muestran un aumento de 43 veces en la
conductividad eléctrica del agua desionizada, pasando de 24 [µS/cm] hasta 1064 [µS/cm].
El aumento de la conductividad eléctrica sigue una forma logarítmica, en los primeros siete
días del ensayo se presenta un rápido aumento, posteriormente se registra un aumento de
forma más continua. El pH del agua desionizada tiene una disminución desde 5,68[-] hasta
4,61[-], lo que resulta en una baja del 19%, este cambio ocurre en los primeros 5 días de
lavado, posteriormente se mantiene constante hasta el término del lavado.
Los resultados de las pruebas de propiedades termofísicas realizadas a la leña lavada,
muestran un incremento en la conductividad térmica en la dirección radial de un 29%
respecto a la leña sin lavar. En el caso de la conductividad térmica en la dirección axial y en
45 grados, se presenta una disminución de 12% y 14 % respectivamente.
El poder calorífico inferior de la leña lavada muestra una disminución de un 2,85% respecto
a la leña sin lavar. En cambio, el poder calorífico superior de la leña lavada presenta un
incremento de 0,45% respecto a la leña sin lavar.
Los ensayos de densidad anhidra muestran una disminución de un 5,23% en la leña lavada
respecto a la leña sin lavar. En la propiedad de punto de inflamación la leña lavada presentó
un aumento de 12[°C] lo que representa un 3,9% de aumento respecto a la leña sin lavar.
Se finalizaron los ensayos de manera exitosa, logrando tener un protocolo de lavado de
leña del cual se obtuvieron resultados acordes en los parámetros de conductividad eléctrica
y pH del agua desionizada utilizada para el lavado de la biomasa. Los resultados de las
propiedades termo-físicas son un aporte a la ciencia ya que existe muy poca información de
cómo estas varían cuando el Eucalyptus globulus es sometido a un pretratamiento de
lavado de leña.
Description
Keywords
LEÑA LAVADA , AGUA DESIONIZADA