Análisis de sensibilidad del contenido de humedad en briquetas de carbón vegetal mediante simulación termodinámica - Durán-Calvetty, Héctor F.; Saavedra-Arancibia, Nicómedes; Bustamante-Perez, Deyvi; Roca-Malale, Deyler; Hinojosa-Padilla, Víctor (Revista Multidisciplinar Epistemología de las Ciencias, 2026)
El contenido de humedad es un factor crítico que determina el desempeño energético de biocombustibles sólidos densificados; en briquetas de carbón vegetal, variaciones moderadas reducen el poder calorífico inferior (PCI) y aumentan el consumo específico. Este estudio cuantifica la sensibilidad de la humedad, entre 5% y 23%, sobre el PCI y el consumo de briquetas mediante simulación termodinámica validada con datos experimentales. Se analizaron briquetas elaboradas con menudos y finos residuales del Chaco boliviano, cuyo PCI base fue 38,10 MJ/kg a una humedad de 8,87%. Para cada escenario de humedad, representativo de condiciones reales de secado, almacenamiento y manejo, se determinó el PCI efectivo y el consumo requerido para cubrir una demanda térmica equivalente a generación de vapor industrial, usando TermoGraf v5.7 y verificando los resultados con balances de energía calculados manualmente, con un error relativo menor al 2%. La simulación mostró una disminución no lineal del PCI desde 38,63 hasta 30,55 MJ/kg cuando la humedad aumentó de 5% a 23%, lo que implica una reducción de alrededor de 20,9%; de forma consistente, el consumo de combustible se incrementó de 8,88 a 11,21 kg/h, es decir, un aumento cercano a 26,2%. Se concluye que mantener la humedad por debajo de 10 % es una estrategia operativa esencial para maximizar la eficiencia energética en aplicaciones térmicas industriales.