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Bagazo

Bagazo de caña de azúcar en Hainan , China

El bagazo ( / b ə ˈ ɡ æ s / bə- GAS ) es el material fibroso pulposo seco que queda después de triturar los tallos de caña de azúcar o sorgo para extraer su jugo. [1] Se utiliza como biocombustible para la producción de calor, energía y electricidad, y en la fabricación de pulpa y materiales de construcción. El bagazo de agave es similar, pero es el material remanente después de extraer la savia de agave azul .

Etimología

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La palabra proviene de bagazo (francés) y bagazo (español), que significa basura o basura . Originalmente se refería al material que quedaba después del prensado de aceitunas, palmeras y uvas. Con el tiempo, la palabra pasó a utilizarse en el contexto del procesamiento de plantas como la caña de azúcar y la remolacha azucarera. Hoy en día suele referirse a subproductos del ingenio de la caña de azúcar. [1]

Descripción

El bagazo es el subproducto sólido cuando los componentes líquidos se extraen de las plantas. Gran parte del núcleo de esas plantas es una fibra heterogénea de "médula". Esta fibra es principalmente tejido de parénquima , junto con fibras del líber, la corteza o el tallo del esclerénquima .

Aquí hay un ejemplo de análisis químico de bagazo lavado y seco: [2]

Producción

Trituración de caña de azúcar en Engenho da Calheta , Madeira . El bagazo cae por un conducto y se retira mediante una cinta transportadora situada debajo.

Por cada 10 toneladas de caña de azúcar triturada, una fábrica de azúcar produce casi tres toneladas de bagazo húmedo. Es un desafío utilizar este subproducto directamente como combustible debido al alto contenido de humedad, generalmente entre 40 y 50 por ciento. En cambio, el bagazo normalmente se almacena antes de su posterior procesamiento.

Para la producción de electricidad, el bagazo se almacena en condiciones húmedas. En estas condiciones, el bagazo sufre un suave proceso exotérmico a medida que los azúcares residuales se degradan ligeramente.

Para la producción de papel y pulpa, el bagazo normalmente se almacena húmedo para facilitar la eliminación posterior del azúcar restante y de las fibras cortas de médula . Estas fibras impedirían el proceso de fabricación del papel.

Usos

Bagazo cubierto con plástico azul fuera de un ingenio azucarero en Proserpine, Queensland

Numerosos esfuerzos de investigación han explorado el uso del bagazo en la producción de materiales de base biológica y como biocombustible en la generación de energía renovable . [3]

biocarbón

La biomasa del bagazo de caña de azúcar (SB) tiene el potencial de transformarse en energía, materiales y productos químicos finos. [4]

Una extensa investigación ha revelado una vía prometedora para mejorar la recuperación de energía mediante la conversión de residuos agrícolas en biocarbón, que es un producto sólido. Esta transformación se consigue empleando técnicas termoquímicas y bioquímicas siguiendo el proceso de desvolatilización de la biomasa. Estos métodos innovadores ofrecen una oportunidad convincente para aprovechar un mayor potencial energético de los restos agrícolas, allanando el camino para una utilización sostenible y eficiente de los recursos. [4] [5]

Los biocarbón tienen algunas propiedades fisicoquímicas importantes como mayor área superficial y porosidad, baja densidad aparente, mayor capacidad de intercambio catiónico (CIC), pH neutro a alto y mayor contenido de carbono. Estas características se pueden utilizar eficazmente en diversos campos, como la adsorción, como material de construcción, automóviles, transporte, fabricación de muebles, aplicaciones domésticas, cemento y la industria del plástico. [4] [6]

Combustible

Los ingenios azucareros suelen utilizar el bagazo como fuente principal de combustible. Cuando se quema en cantidad, el bagazo produce suficiente energía térmica para alimentar completamente un ingenio azucarero típico, con algo de energía de sobra. La cogeneración es una configuración común, y esta energía adicional se vende a la red eléctrica del consumidor . Históricamente, el bagazo también se utilizaba como combustible para las locomotoras de vapor que llevaban la caña cortada a los ingenios.

Las emisiones de CO 2 provenientes de la quema de bagazo en una planta de caña de azúcar son menores que la cantidad de CO 2 absorbida de la atmósfera cuando crece la caña de azúcar, lo que podría hacer que el proceso sea neutral en carbono o mejor. [7] Por el contrario, un estudio del International Journal of Global Warming advertía que la generación de electricidad con bagazo nunca estaría totalmente libre de carbono pero sí representaba una gran reducción de las emisiones de carbono en comparación con el uso de diésel . [8] En países como Australia, las fábricas de azúcar aportan esta energía "verde" a la red eléctrica. Hawaiian Electric Industries también quema bagazo para cogeneración.

El etanol producido a partir del azúcar es un combustible popular en Brasil . También se está investigando el potencial del bagazo rico en celulosa para producir cantidades comerciales de etanol celulósico . Por ejemplo, hasta mayo de 2015, BP operó una planta de demostración de etanol celulósico en Jennings, Luisiana .

El bagazo procedente de la producción de caña de azúcar ofrece una materia prima atractiva para la producción de biocombustibles y productos de valor añadido, ya que no afecta la seguridad alimentaria. El biohidrógeno, biometano, biometanol o bioetanol de segunda generación por vía bioquímica se considera no sólo una opción ecológica, sino también económicamente viable. [9] [10] [11] Las vías de producción termoquímica, como la licuefacción hidrotermal, la pirólisis y la gasificación del bagazo, son una alternativa prometedora para producir biocombustibles 2G avanzados (por ejemplo, combustible para aviones y diésel) y productos químicos (por ejemplo, para plásticos) con un ciclo de vida bajo. impactos. [12] [13]

Pulpa, papel, cartón y piensos

En muchos países tropicales y subtropicales como India, China, Colombia, Irán, Tailandia y Argentina, el bagazo se utiliza comúnmente en lugar de madera en la producción de pulpa, papel y cartón. Esta sustitución produce pulpa con propiedades físicas muy adecuadas para papel de impresión y para cuadernos, productos de papel tisú, cajas y periódicos. [2] También se puede utilizar para fabricar tableros que se asemejan al contrachapado o a los tableros de partículas, conocidos como tableros de bagazo y tableros de Xanita. Se utilizan ampliamente en la producción de mamparas y muebles.

El proceso industrial para convertir bagazo en papel se desarrolló en 1937 en un pequeño laboratorio de Hacienda Paramonga, un ingenio azucarero en la costa del Perú propiedad de la WR Grace Company . Utilizando un método prometedor inventado por Clarence Birdseye , [14] [15] la empresa compró una antigua fábrica de papel en Whippany, Nueva Jersey y envió bagazo desde Perú allí para probar la viabilidad del proceso a escala industrial. Las primeras máquinas para fabricar papel a bagazo fueron diseñadas en Alemania e instaladas en el ingenio de caña de azúcar de Cartavio en 1938. [16]

El 26 y 27 de enero de 1950, Noble & Wood Machine Company, Kinsley Chemical Company y Chemical Paper Company demostraron conjuntamente la primera producción comercial exitosa de papel de periódico producido a partir de bagazo en las fábricas de Chemical Paper en Holyoke . El primer uso del proceso fue en la impresión de una edición especial del Holyoke Transcript-Telegram . Esta demostración se realizó en colaboración con los gobiernos de Puerto Rico y Argentina debido a la importancia económica del producto en países sin fácil acceso a fibras de madera. El trabajo fue presentado ante representantes de 100 intereses industriales y funcionarios de 15 países. [17] [18] [19]

Nanocelulosa

La nanocelulosa , un producto de mayor valor, se puede producir a partir de bagazo [20] mediante diversos procesos convencionales y novedosos. [21]

Impacto en la salud

Bagazo de caña de azúcar apilado fuera de un molino, para ser utilizado como combustible para las calderas del molino. Thakurgaon Sugar Mills Ltd. Bangladesh. (02.03.2019)

La exposición en el lugar de trabajo al polvo proveniente del procesamiento del bagazo puede causar bagazosis , un subtipo de fibrosis pulmonar, una enfermedad pulmonar crónica . [22]

Consumo humano

A veces se añade fibra de caña de azúcar, una variedad de bagazo procesado, a la alimentación humana. [23] Es una fibra soluble que puede ayudar a promover la regularidad intestinal. [23] Un estudio en animales sugiere que la fibra de caña de azúcar combinada con una dieta rica en grasas puede ayudar a controlar la diabetes tipo 2 . [24] Es una buena fuente de ácidos lignocérico y cerótico . [25]

En la Región Autónoma Zhuang de Guangxi en China , el bagazo se utiliza a veces para ahumar tocino y salchichas.

Ver también

Referencias

  1. ^ ab "Bagaso - fibra vegetal". Británica . Encyclopædia Britannica, Inc. 2016-05-10 . Consultado el 24 de enero de 2021 .
  2. ^ ab Rainey, Thomas J (2009). Un estudio de las propiedades de permeabilidad y compresibilidad de la pulpa de bagazo. Brisbane: Universidad Tecnológica de Queensland.
  3. ^ Maheswari RU, Mavukkandy MO, Adhikari U., Naddeo V., Sikder J., Arafat HA (2020) (2020). "Efecto sinérgico del ácido húmico sobre el pretratamiento alcalino del bagazo de caña de azúcar para la recuperación de lignina con fenomenales propiedades". Biomasa y Bioenergía . 134 : 105486. Código bibliográfico : 2020BmBe..13405486U. doi :10.1016/j.biombioe.2020.105486. S2CID  213923572.{{cite journal}}: Mantenimiento CS1: varios nombres: lista de autores ( enlace ) Mantenimiento CS1: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
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  5. ^ Abraham, Mahoma; Li, pandilla; Chan, Faith Ka Shun; Kay, Pablo; Liu, Xiao-Xia; Firbank, Les; Xu, Yao-Yang (1 de agosto de 2019). "Los biocarbón afectan a elementos potencialmente tóxicos y enzimas antioxidantes en Lactuca sativa L. cultivada en suelos contaminados con múltiples metales". Tecnología e Innovación Ambiental . 15 : 100427. doi : 10.1016/j.eti.2019.100427. ISSN  2352-1864.
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Otras lecturas

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