Una briqueta ( en francés: [bʁikɛt] ; también escrito briquet ) es un bloque comprimido de polvo de carbón [1] u otro material de biomasa combustible (por ejemplo , carbón vegetal , aserrín , virutas de madera , [2] turba o papel ) que se utiliza como combustible y leña para iniciar un fuego . El término es un diminutivo derivado de la palabra francesa brique , que significa ladrillo .
Las briquetas de carbón se han producido desde hace mucho tiempo como un medio para aprovechar el "carbón fino", el carbón finamente triturado que se produce inevitablemente durante el proceso de minería . De lo contrario, es difícil quemarlo, ya que es difícil lograr un flujo de aire adecuado a través de un fuego de estos pequeños trozos; además, este combustible tiende a ser succionado hacia arriba y hacia afuera de la chimenea por la corriente de aire , lo que produce un humo negro visible.
Las primeras briquetas se conocían como bombas de caña y se moldeaban a mano con un poco de arcilla húmeda como aglutinante. Podían resultar difíciles de quemar de manera eficiente, ya que la arcilla sin quemar producía un gran contenido de cenizas, lo que bloqueaba el flujo de aire a través de una rejilla.
Con los avances victorianos en ingeniería , en particular la prensa hidráulica , se hizo posible producir briquetas hechas a máquina con un contenido mínimo de aglutinante. Se utilizó un aglutinante de alquitrán o brea , obtenido primero de la fabricación de gas y más tarde de fuentes petroquímicas. Estos aglutinantes se quemaron por completo, lo que lo convirtió en un combustible con bajo contenido de cenizas. Una marca patentada de briquetas del yacimiento de carbón de Gales del Sur fue Phurnacite, desarrollada por Idris Jones para Powell Duffryn . [3] [4] Estas estaban destinadas a emular un carbón antracita de alta calidad , como el de las medidas de Cynheidre . Esto implicó mezclar una mezcla de carbones de diferentes grados y fuentes de carbón. Phurnacite utilizó la siguiente mezcla: [4]
Las primeras briquetas eran grandes y tenían forma de ladrillo. [4] Las briquetas de phurnacita adoptaron posteriormente una forma ovalada cuadrada. Esta forma regular se compactaba bien y servía como lecho de fuego, con abundante flujo de aire. También eran fáciles de alimentar mecánicamente, lo que permitió el desarrollo de calderas de calefacción controladas automáticamente que podían funcionar durante días sin intervención humana.
Las briquetas de carbón que se venden para cocinar alimentos pueden incluir: [5] [6]
Como regla general , una briqueta de carbón calentará un horno holandés para acampar aproximadamente 25 °F (14 °C), por lo que 20 briquetas de carbón lo calentarán 500 °F (280 °C). [7]
Las briquetas de carbón caseras (llamadas tadon ) se encontraron después de la producción de carbón en la historia japonesa. En el período Edo , el polisacárido extraído de las algas rojas se usó ampliamente como aglutinante. Después de las importaciones de máquinas de vapor en el período Meiji , el carbón y la arcilla se convirtieron en los principales ingredientes de las briquetas japonesas. Estas briquetas, rentan y mametan , se exportaron a China y Corea. Hoy en día, las briquetas de carbón se evitan por su emisión de óxido de azufre . Las briquetas de carbón todavía se usan para cocinar de manera tradicional o al aire libre. Los copos de madera como el aserrín o el polvo de café son los principales ingredientes de las briquetas modernas de consumo masivo (por ejemplo, Ogatan ).
En toda China, las briquetas cilíndricas, llamadas "fēng wō mei" (carbón de colmena 蜂窩煤 / 蜂窝煤) o "Mei" (carbón 煤) o "liàn tàn" (carbón amasado 練炭 / 练炭), se utilizan en cocinas especialmente diseñadas.
El origen del "Mei" es el "Rentan" (carbón amasado 練炭) de Japón. El Rentan se inventó en Japón en el siglo XIX y se extendió a Manchukuo , Corea y China en la primera mitad del siglo XX. Había muchas fábricas de Rentan en Manchukuo y Pyongyang . Aunque el Rentan dejó de usarse en Japón después de la década de 1970, sigue siendo popular en China y Vietnam ( carbón "than tổ ong" ).
Las cocinas son simples recipientes de cerámica con exteriores de metal. Se hacen dos tipos: el tipo de briqueta simple o triple, este último mantiene las briquetas juntas una al lado de la otra. Estas cocinas pueden acomodar una pila doble de cilindros. Se enciende un pequeño fuego de yesca, sobre el cual se coloca el cilindro o cilindros. Cuando un cilindro se gasta, se coloca otro cilindro encima usando pinzas especiales, y el que está debajo lo enciende. El fuego se puede mantener intercambiando cilindros gastados por nuevos y conservando un cilindro gastado aún incandescente.
Cada cilindro dura más de una hora. Estos hornos se utilizan para cocinar o hervir a fuego lento teteras, huevos, sopas, guisos, etc. Los cilindros se entregan, generalmente en carretas, a las empresas y son muy económicos.
En Irlanda, las briquetas hechas de turba , el producto de la descomposición de las plantas de los pantanos en un ambiente con poco oxígeno, son un tipo común de combustible sólido, que en gran medida sustituye a los tepes de turba cruda como combustible doméstico. Estas briquetas consisten en turba triturada, comprimida para formar un combustible prácticamente sin humo, de combustión lenta, fácil de almacenar y transportar. Aunque a menudo se utilizan como único combustible para un fuego, también se utilizan para encender un fuego de carbón de forma rápida y sencilla. Las briquetas de turba también se utilizan a veces para asar carnes y verduras, ya que aportan un aroma único a la comida. [8] Bord na Móna es la empresa estatal irlandesa encargada de la turba, que también se encarga de la producción de briquetas de turba.
[9] Las briquetas de biomasa se fabrican a partir de desechos agrícolas y son un sustituto de los combustibles fósiles como el petróleo o el carbón, y pueden utilizarse para calentar calderas en plantas de fabricación, y también tienen aplicaciones en países en desarrollo . [9] Las briquetas de biomasa son una fuente de energía técnicamente renovable y sus emisiones no constituyen un gas de efecto invernadero antropogénico , a diferencia de las emisiones de las briquetas de carbón tradicionales, ya que cualquier carbono liberado fue tomado directamente de la atmósfera en la historia reciente, no secuestrado en las profundidades de la tierra durante el período carbonífero como con el carbón.
Aunque la briquetación es una tecnología adecuada para la producción de energía renovable, su difusión es limitada, especialmente debido a las elevadas inversiones iniciales y al elevado consumo energético de una prensa briquetadora de alta presión. Sin embargo, las prensas briquetadoras manuales de baja presión (presión de funcionamiento <5 MPa) pueden representar una alternativa relevante, en cuanto a su facilidad de uso y su modesto consumo energético para los países en desarrollo. [10]
Varias empresas de la India han sustituido el fueloil por briquetas de biomasa para ahorrar costes en combustibles para calderas. El uso de briquetas de biomasa predomina en las zonas meridionales de la India, donde el carbón y el fueloil están siendo sustituidos por briquetas de biomasa. Varias unidades de Maharashtra (India) también utilizan briquetas de biomasa como combustible para calderas. El uso de briquetas de biomasa puede generar créditos de carbono por reducir las emisiones a la atmósfera. Lanxess India y algunas otras grandes empresas supuestamente utilizan briquetas de biomasa para generar créditos de carbono al cambiar el combustible de sus calderas. Las briquetas de biomasa también proporcionan un mayor valor calorífico por kg y permiten ahorrar entre un 30 y un 40 por ciento en costes de combustible para calderas.
En los países desarrollados, se está empezando a utilizar una briqueta de biomasa popular que toma un residuo, como el aserrín, lo comprime y luego lo extruye para fabricar un tronco reconstituido que puede reemplazar a la leña. Es un proceso similar al de la formación de pellets de madera, pero a mayor escala. No hay aglutinantes involucrados en este proceso. La lignina natural de la madera une las partículas de madera para formar un sólido. Quemar una briqueta de madera es mucho más eficiente que quemar leña. El contenido de humedad de una briqueta puede ser tan bajo como el 4%, mientras que la leña verde puede ser tan alta como el 65%.
Por ejemplo, los parámetros de las briquetas de combustible fabricadas por extrusión a partir de aserrín en Ucrania son:
(MJ = Megajulios. 3,6 MJ equivalen a 1 kWh.)
La tecnología de producción de briquetas por extrusión consiste en extruir desechos de tornillo (paja, cáscaras de girasol, trigo sarraceno, etc.) o desechos de madera finamente triturados (aserrín) bajo alta presión cuando se calientan de 160 a 350 °C (320 a 662 °F). Como se muestra en la tabla anterior, la calidad de estas briquetas, especialmente el contenido de calor, es mucho mayor en comparación con otros métodos como el uso de prensas de pistón.
Las briquetas de aserrín se han desarrollado con el tiempo en dos tipos distintos: las que tienen agujeros en el centro y las que son sólidas. Ambos tipos se clasifican como briquetas, pero se forman utilizando técnicas diferentes. Una briqueta sólida se fabrica utilizando una prensa de pistón que comprime capas intercaladas de aserrín. Las briquetas con un agujero se producen con una prensa de tornillo. El agujero se debe a la rosca del tornillo que pasa por el centro, pero también aumenta el área de superficie del tronco y ayuda a una combustión eficiente .
Las briquetas de papel son el subproducto de un briquetador, que comprime el material de papel triturado en una forma cilíndrica pequeña. Los briquetadores a menudo se venden como sistemas complementarios a los sistemas de trituración de desintegradores o molinos de cuchillas rotativas existentes. La NSA tiene una regulación de tamaño máximo de partícula para el material de papel triturado que pasa a través de un desintegrador o molino de cuchillas rotativas, que normalmente no supera los 3 mm ( 1 ⁄ 8 pulgadas) cuadrados. [11] Esto significa que el material que sale de un desintegrador tiene el tamaño adecuado para la compresión en briquetas de papel, a diferencia de las trituradoras de corte en tiras que producen hojas largas de papel.
Después de ser procesadas a través del desintegrador, las partículas de papel normalmente pasan a través de un sistema de aire para eliminar el polvo y los materiales magnéticos no deseados antes de ser enviadas a la briquetadora. El sistema de aire también puede ser responsable de regular el contenido de humedad en las partículas de desechos, ya que la briquetación funciona de manera óptima dentro de un cierto rango de humedad. Los estudios han demostrado que el porcentaje de humedad óptimo para las partículas trituradas es del 18 % para el papel y del 22 % para la paja de trigo. [12]
El papel briquetado tiene muchos beneficios notables, muchos de los cuales minimizan el impacto de los desechos de papel generados por un sistema de trituración. Varios fabricantes afirman que se reduce hasta un 90 % el volumen de desechos de papel briquetado en comparación con la trituración tradicional. La disminución del volumen de desechos triturados permite transportarlos y almacenarlos de manera más eficiente, lo que reduce el costo y el combustible necesarios en el proceso de eliminación.
Además del ahorro de costes asociado a la reducción del volumen de residuos, las briquetas de papel son más útiles en las fábricas de papel para crear papel reciclado que el material triturado sin comprimir. Las briquetas comprimidas también se pueden utilizar como combustible para encender fuego o como material aislante.
Los expertos generalmente advierten que los quemadores de carbón no deben usarse en ambientes cerrados para calentar hogares, debido al evidente peligro de intoxicación por monóxido de carbono . [13]
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