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Bagazo

Bagazo de caña de azúcar en Hainan , China Bagazo ( / b ə ˈ ɡ æ s / El bagazo de agave es el material fibroso y pulposo que queda después de triturar de azúcar o sorgo para extr...

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Bagazo de caña de azúcar en Hainan , China

Bagazo ( / b ə ˈ ɡ æ s /El bagazo de agave es el material fibroso y pulposo que queda después de triturarde azúcarosorgopara extraer su jugo. [ 1 ] Se utiliza comobiocombustiblepara la producción de calor, energía y electricidad, y en la fabricación depulpay materiales de construcción. El bagazo de agave es similar, pero es el material que queda después de extraerdel agave azul.

Etimología

La palabra proviene de bagasse (francés) y bagazo (español), que significan desechos o basura . Originalmente se refería al material que quedaba después de prensar aceitunas, nueces de palma y uvas. Con el tiempo, la palabra pasó a usarse en el contexto del procesamiento de plantas como la caña de azúcar y la remolacha azucarera. Hoy en día, generalmente se refiere a los subproductos del ingenio azucarero. [ 1 ]

Descripción

El bagazo es el subproducto sólido que se obtiene al extraer los componentes líquidos de las plantas. Gran parte del núcleo de estas plantas es una fibra de médula heterogénea . Esta fibra está compuesta principalmente de tejido parenquimático , junto con fibras de líber, corteza o tallo del esclerénquima .

Aquí hay un ejemplo de análisis químico de bagazo lavado y secado: [ 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 molida, una fábrica de azúcar produce casi tres toneladas de bagazo húmedo. Resulta difícil utilizar este subproducto directamente como combustible debido a su alto contenido de humedad, que suele ser del 40 al 50 por ciento. Por ello, el bagazo se suele almacenar antes de su posterior procesamiento.

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

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

Usos

Bagazo cubierto con plástico azul en el exterior 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. [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]

Combustible

Las fábricas de azúcar suelen utilizar el bagazo como principal fuente de combustible. Al quemarse en grandes cantidades, el bagazo produce suficiente energía térmica para abastecer por completo una fábrica de azúcar típica, con un excedente de energía. La cogeneración es una práctica común, y esta energía sobrante se vende a la red eléctrica . Históricamente, el bagazo también se utilizaba como combustible para las locomotoras de vapor que transportaban la caña cortada a las fábricas.

Las emisiones de CO₂ provenientes de la quema del bagazo en una planta de caña de azúcar son menores que la cantidad de CO₂ absorbida de la atmósfera durante el crecimiento de la caña, lo que podría hacer que el proceso sea neutro en carbono o incluso mejor. [ 7 ] En contraste, un estudio publicado en el International Journal of Global Warming advirtió que la generación de electricidad con bagazo nunca sería completamente libre de carbono, pero sí representó una gran reducción en 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 . El bagazo, rico en celulosa, también se está investigando por su potencial 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 .

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

materia prima

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 a la seguridad alimentaria. El biohidrógeno, biometano, biometanol o bioetanol de segunda generación obtenidos por vía bioquímica se consideran una opción no solo ecológica, sino también económicamente viable. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] Las vías de producción termoquímica, como la licuefacción hidrotérmica, la pirólisis y la gasificación del bagazo, son una alternativa prometedora para producir biocombustibles avanzados de segunda generación (por ejemplo, combustible para aviones y diésel) y productos químicos (por ejemplo, para plásticos) con bajos impactos en su ciclo de vida. [ 12 ] [ 13 ]

Pasta de papel, papel, cartón y embalaje

En muchos países tropicales y subtropicales, como India, China, Colombia, Irán, Tailandia y Argentina, el bagazo se usa comúnmente en lugar de madera para la producción de pulpa, papel y cartón. Esta sustitución produce una pulpa con propiedades físicas idóneas para papel de imprenta y cuadernos, productos de papel tisú, cajas y periódicos. [ 2 ] También se puede usar para fabricar tableros similares al contrachapado o al aglomerado, conocidos como tableros de bagazo y tableros de xanita . Estos se utilizan ampliamente en la producción de tabiques y muebles.

Los pasos industriales para convertir el bagazo en papel se desarrollaron en 1937 en un pequeño laboratorio en Hacienda Paramonga, un ingenio azucarero en la costa de Perú propiedad de la compañía WR Grace . Utilizando un método prometedor inventado por Clarence Birdseye , [ 14 ] [ 15 ] la compañía compró una antigua fábrica de papel en Whippany, Nueva Jersey , y envió bagazo desde Perú hasta allí para probar la viabilidad del proceso a escala industrial. Las primeras máquinas para fabricar papel de bagazo se diseñaron en Alemania y se instalaron en la planta de caña de azúcar de Cartavio en 1938. [ 16 ]

Los días 26 y 27 de enero de 1950, Noble & Wood Machine Company , Kinsley Chemical Company y Chemical Paper Company realizaron conjuntamente la primera producción comercial exitosa de papel prensa elaborado a partir de bagazo en las fábricas de Chemical Paper en Holyoke . El proceso se utilizó por primera vez en la impresión de una edición especial del Holyoke Transcript-Telegram . Esta demostración se llevó a cabo en colaboración con los gobiernos de Puerto Rico y Argentina debido a la importancia económica del producto en países sin fácil acceso a las fibras de madera. El trabajo se presentó ante representantes de 100 empresas y funcionarios de 15 países. [ 17 ] [ 18 ] [ 19 ]

El bagazo se ha convertido en un material muy popular para el envasado de vajillas. Es apto para aplicaciones tanto en frío como en caliente (hasta ~120  °C). Además, se puede congelar y usar en el microondas sin problemas. También presenta una resistencia al agua y a la grasa bastante buena, que se puede mejorar mediante modificación química.

Históricamente, el PFOA y otros materiales fluorados similares se utilizaban comúnmente para aumentar la resistencia al calor, al agua y a la grasa. Sin embargo, su uso está prohibido. Otras maneras de mejorar las propiedades del bagazo son mezclándolo con gelatina , almidón o agar .

Nanocelulosa

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

Impacto en la salud

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

La exposición laboral al polvo proveniente del procesamiento del bagazo puede causar bagazosis , un subtipo de la fibrosis pulmonar , una afección pulmonar crónica . [ 22 ]

Consumo humano

La fibra de caña de azúcar, una variedad de bagazo procesado, a veces se agrega a los alimentos humanos. [ 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 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 "Bagaso - fibra vegetal" . Britannica . Encyclopædia Britannica, Inc. 2016-05-10 . Consultado el 2021-01-24 .
  2. 1 2 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 Bib : 2020BmBe..13405486U . doi : 10.1016/j.biombioe.2020.105486 . S2CID 213923572 . {{cite journal}}: CS1 maint: nombres múltiples: lista de autores ( enlace ) CS1 maint: nombres numéricos: lista de autores ( enlace )
  4. ↑ Zafeer, Mohd. Khalid; Menezes, Rachel Alveera; Venkatachalam, H.; Bhat, K. Subrahmanya (2023-12-08). "Biocarbón a base de bagazo de caña de azúcar y sus posibles aplicaciones: una revisión" . Emergent Materials . 7 : 133–161 . doi : 10.1007/s42247-023-00603-y . ISSN 2522-574X .  Este artículo incorpora texto de esta fuente, que está disponible bajo la licencia CC BY 4.0 .
  5. ↑ Ibrahim, Muhammad; Li, Gang; Chan, Faith Ka Shun; Kay, Paul; Liu, Xiao-Xia; Firbank, Les; Xu, Yao-Yang (2019-08-01). "Efectos de los biocarbones sobre elementos potencialmente tóxicos y enzimas antioxidantes en Lactuca sativa L. cultivada en suelo contaminado con múltiples metales" . Environmental Technology & Innovation . 15 100427. Bibcode : 2019EnvTI..1500427I . doi : 10.1016/j.eti.2019.100427 . ISSN 2352-1864 . 
  6. ↑ Senadheera, Sachini Supunsala; Gupta, Souradeep; Kua, Harn Wei; Hou, Deyi; Kim, Sumin; Tsang, Daniel CW; Ok, Yong Sik (2023-10-01). "Aplicación de biocarbón en hormigón: una revisión" . Cement and Concrete Composites . 143 105204. doi : 10.1016/j.cemconcomp.2023.105204 . ISSN 0958-9465 . 
  7. ↑ "¿Qué es el bagazo y cómo se utiliza para generar electricidad?" . Nuestro Mundo sobre la Energía . Consultado el 13 de enero de 2022 .
  8. ↑ Coelho Júnior, Luiz Moreira; Da Silva Segundo, Valdir Bernardino; Dos Santos, Nataly Alburquerque; De Medeiros, Mariane Gama; Carvalho, Mónica (2019). "Huella de carbono de la generación de bioelectricidad a partir de bagazo de caña de azúcar en una industria azucarera y de etanol". Revista Internacional de Calentamiento Global . 17 (3): 236, 246– 47. doi : 10.1504/IJGW.2019.10020020 . S2CID 109849984 . 
  9. ↑ Pan, Shiyou; Zabed, Hossain M.; Wei, Yutuo; Qi, Xianghui (15 de noviembre de 2022). "Perspectivas tecnoeconómicas y ambientales de la producción de biocombustibles a partir de bagazo de caña de azúcar: estado actual, desafíos y perspectivas futuras" . Industrial Crops and Products . 188 115684. doi : 10.1016/j.indcrop.2022.115684 . ISSN 0926-6690 . 
  10. ↑ Junqueira, Tassia L.; Dias, Marina OS; Cavalett, Otávio; Jesus, Charles DF; Cunha, Marcelo P.; Rossell, Carlos EV; Maciel Filho, Rubens; Bonomi, Antonio (2012-01-01), "Evaluación económica y ambiental de la producción integrada de bioetanol de caña de azúcar de primera y segunda generación: evaluación de diferentes alternativas de proceso de segunda generación" , en Bogle, Ian David Lockhart; Fairweather, Michael (eds.), Ingeniería química asistida por computadora , 22.º Simposio Europeo sobre Ingeniería de Procesos Asistida por Computadora, vol. 30, Elsevier, pp. 177–181 , doi : 10.1016/b978-0-444-59519-5.50036-8 , ISBN   978-0-444-59431-0, consultado el 9 de noviembre de 2023
  11. ↑ Barampouti, Elli Maria; Mai, Sofia; Moustakas, Konstantinos; Malamis, Dimitris; Loizidou, Maria; Passadis, Konstantinos; Stoumpou, Vasileia (2022-01-01), "Capítulo 3 - Producción avanzada de bioetanol a partir de residuos biológicos" , en Jeguirim, Mejdi (ed.), Avances recientes en tecnologías de energías renovables , Academic Press, pp. 77–154 , doi : 10.1016/b978-0-12-823532-4.00006-9 , ISBN  978-0-12-823532-4, consultado el 9 de noviembre de 2023
  12. ↑ Ramirez, Jerome A.; Rainey, Thomas J. (2019-08-20). "Análisis tecnoeconómico comparativo de la producción de biocombustibles mediante gasificación, licuefacción térmica y pirólisis de bagazo de caña de azúcar" . Journal of Cleaner Production . 229 : 513–527 . Bibcode : 2019JCPro.229..513R . doi : 10.1016/j.jclepro.2019.05.017 . ISSN 0959-6526 . 
  13. ↑ Petersen, AM; Melamu, Rethabi; Knoetze, JH; Görgens, JF (2015-02-01). "Comparación de procesos de segunda generación para la conversión de bagazo de caña de azúcar en biocombustibles líquidos en términos de eficiencia energética, análisis de puntos críticos y análisis del ciclo de vida" . Energy Conversion and Management . 91 : 292–301 . Bibcode : 2015ECM....91..292P . doi : 10.1016/j.enconman.2014.12.002 . ISSN 0196-8904 . 
  14. ↑ Kurlanksy, Mark (2014). Congelados en el tiempo: La escandalosa idea de Clarence Birdseye sobre la comida congelada . Delacorte Press. ISBN 978-0-385-37244-2.
  15. ↑ "Clarence Birdseye | Biografía, alimentos congelados y datos | Britannica" . 5 de diciembre de 2023.
  16. ↑ Lawrence A., Clayton (1985). Grace: WR Grace & Co., los años formativos, 1850-1930 . Ottawa, IL: Jameson Books. 354 págs . ISBN  978-0-915463-25-1.
  17. ↑ "Hoy se realizará la primera prueba práctica de la fabricación de papel a partir de residuos de caña; representantes de 15 países presenciarán una demostración de impresión en Holyoke, Massachusetts" . Sección de Negocios y Finanzas. New York Times . 27 de enero de 1950. pág. 42 – vía Comité Judicial de la Cámara de Representantes del Congreso de los Estados Unidos, Subcomité n.° 5. 
  18. ↑ "Fabricación de papel a partir de residuos de caña de azúcar: primera prueba práctica hoy. Representantes de 15 países presenciarán una demostración de impresión en Holyoke, Massachusetts. Se ha formado un grupo de desarrollo subsidiario" . Sección de Negocios y Finanzas. The New York Times . 28 de enero de 1950. pág. 20 – vía Comité Judicial de la Cámara de Representantes del Congreso de los Estados Unidos, Subcomité n.° 5. 
  19. ↑ "Avanza la producción de papel de periódico a partir de bagazo mientras se proponen fábricas en el extranjero". Times-Picayune . Nueva Orleans, Luisiana. 29 de enero de 1950. pág. 28 – vía Associated Press. 
  20. ↑ Bras, Julien; Hassan, Mohammad L.; Bruzesse, Cecile; Hassan, Enas A.; El-Wakil, Nahla A.; Dufresne, Alain (2010-11-01). "Propiedades mecánicas, de barrera y de biodegradabilidad de nanocompuestos de caucho natural reforzados con bigotes de celulosa de bagazo". Industrial Crops and Products . 32 (3): 627– 633. doi : 10.1016/j.indcrop.2010.07.018 . ISSN 0926-6690 . 
  21. ↑ Sofla, M. Rahimi Kord; Brown, RJ; Tsuzuki, T.; Rainey, TJ (2016). "Una comparación de nanocristales de celulosa y nanofibras de celulosa extraídas del bagazo utilizando métodos de molienda ácida y de bolas" . Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology . 7 (3) 035004. Bibcode : 2016ANSNN...7c5004R . doi : 10.1088/2043-6262/7/3/035004 . hdl : 1885/153605 . ISSN 2043-6262 . 
  22. ↑ Sodeman, William A (octubre de 1967). "Enfermedad pulmonar por bagazo: después de 25 años" (PDF) . Chest . 52 (4): 505– 507. doi : 10.1378/chest.52.4.505 . PMID 6058449 . 
  23. 1 2 "Datos sobre la fibra: Entendiendo las etiquetas de los alimentos y las fibras aisladas" . Nutrition411 .
  24. ↑ Wang ZQ, Zuberi AR, Zhang XH, Macgowan J, Qin J, Ye X, Son L, Wu Q, Lian K, Cefalu WT (2007). "Efectos de las fibras dietéticas sobre el aumento de peso, el metabolismo de los carbohidratos y la expresión del gen de la grelina gástrica en ratones alimentados con una dieta rica en grasas" . Metab. Clin. Exp . 56 (12): 1635–42 . doi : 10.1016/j.metabol.2007.07.004 . PMC 2730183. PMID 17998014 .  
  25. ↑ Nnabugwu Agomuo E, Amadi Peter U (2018). "Propiedades nutritivas y antioxidantes de aceites de bagazo, residuos agrícolas, plantas medicinales y forrajes". J Am Coll Nutr . 38 (2): 132– 140. doi : 10.1080/07315724.2018.1484307 . PMID 30052146 . S2CID 51725190 .  

Lecturas adicionales

  • El potencial de la cogeneración a base de bagazo en los EE. UU. , Kevin Ho, Universidad de Columbia, 2006.