Crédito: Journal of the Energy Institute (2025). Doi: 10.1016/j.joei.2025.102046
Investigadores de la Universidad de Nottingham y CSIRO Australia han desarrollado un modelo pionero de rendimiento combinado de fresado y combustión para mejorar la selección de combustibles bajos en carbono para la generación de energía.
Este modelo permite que los generadores de energía predicen qué tan bien los combustibles se romperán en las fábricas, y cómo esto afecta qué tan bien se queman. Este conocimiento ayuda a optimizar la eficiencia energética y reducir los desechos en las centrales eléctricas.
Publicado en el Journal of the Energy Institute, el estudio evalúa las propiedades de molienda y combustión de cinco tipos de biomasa: conchas de Pistacho, conchas de nogal, cáscaras de arroz, conchas de núcleo de palma y gránulos de madera.
La biomasa es el segundo mayor contribuyente de energía renovable al Reino Unido, que proporciona 31.1 Terawatt-Hours of Electricity Generation en 2022. Actualmente, alrededor de 8.3 millones de toneladas métricas de biomasa se usan anualmente para la combustión de combustible pulverizado (PF) en el Reino Unido, que representa el 21% del mercado global de pellets de madera.
Esto está dominado por pellets de madera y chips de madera, seguido de madera reciclada y de desecho, con otros tipos de biomasas que representan solo alrededor del 1% del total. La mayoría de la demanda de pellets de madera del Reino Unido también se cumple con las importaciones, con Estados Unidos y Canadá como los principales proveedores.
La selección de nuevos combustibles para la combustión requiere la evaluación de numerosas características del material, que incluye el rendimiento de la molienda.
Se utilizaron cuatro residuos agrícolas y un pellet de madera blanca de origen comercial (BRITES) para todas las pruebas. Los residuos agrícolas eran conchas de pistacho, conchas de nogal, cáscaras de arroz y conchas de núcleo de palma, que se obtuvieron de un generador de energía del Reino Unido.
El equipo detrás del estudio desarrolló una herramienta única de predicción de agotamiento que, por primera vez, utiliza la morfología de Char, donde el análisis de imágenes se usa para evaluar la forma y la estructura del combustible no quemado después de la combustión, para anticipar la eficiencia de agotamiento, ofreciendo a las centrales eléctricas un método rápido para evaluar la pérdida de carbono de diferentes combustibles.
La métrica de fresado permite que los generadores de energía clasifiquen los combustibles potenciales por su rendimiento de la molienda y se ha utilizado en la industria para identificar nuevas fuentes de combustibles bajos en carbono, que ayudan con los objetivos del Reino Unido a reducir las emisiones de carbono a cero neto para 2050.
Al combinar estas herramientas, la investigación proporciona una visión holística de cómo el tamaño de partícula y la composición afectan tanto la eficiencia de fresado como los resultados de combustión. Este avance permite a los productores de energía tomar decisiones mejor informadas sobre la selección de combustible, mejorando tanto el rendimiento como la sostenibilidad en la producción de biomasa y baja en energía de combustible.
“Esta investigación, que se basa en años de investigación en el procesamiento de biomasa en la Universidad de Nottingham, es realmente emocionante ya que abre la puerta al uso de residuos agrícolas subutilizados, como las cáscaras de pistacho y nueces, como combustibles viables bajos en carbono”, dice el Dr. Orla Williams, de la Universidad de Nottingham de Departamento de Ingeniería Mecánica, Materiales y Manufacturing.
“Al combinar la molienda y el modelado de combustión, ahora podemos predecir el rendimiento del combustible con mayor precisión, ayudando a las centrales eléctricas a mejorar la eficiencia y reducir las emisiones, al tiempo que diversificamos sus cadenas de suministro.
“Es un paso significativo para diversificar y descarbonizar la cartera de bioenergía del Reino Unido, pero también puede aplicarse a cualquier país que genere electricidad a gran escala utilizando carbón, lo que permite que otras economías dependientes del carbón se descarbonizaran”.
Más información: Orla Williams et al, un modelo de rendimiento combinado de fresado y combustión combinados para la selección de combustible, Journal of the Energy Institute (2025). Doi: 10.1016/j.joei.2025.102046
Proporcionado por la Universidad de Nottingham
Cita: el nuevo modelo evalúa la eficiencia de las conchas de pistacho y nuez como combustibles bajos en carbono (2025, 4 de junio) Recuperado el 4 de junio de 2025 de https://techxplore.com/news/2025-06-eficiencia-pistachio-walnut-shells-carbon.html
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