Una máquina para fabricar carbón, también denominada así, es un sistema de pirólisis de biomasa que convierte materias primas orgánicas en carbón y subproductos (vinagre de madera, bioaceite y gas combustible) en condiciones de escaso oxígeno. El proceso generalmente incluye el secado del material de partida, el calentamiento para iniciar la pirólisis, la carbonización de los componentes volátiles y el enfriamiento del carbón sólido resultante.

La mayoría de los sistemas pueden manejar una amplia gama de tipos de biomasa, como los residuos forestales (aserrín, virutas, astillas), los residuos agrícolas (paja, tallos, cáscaras), las plantas energéticas y algunos residuos verdes o de jardín provenientes de actividades municipales. La humedad de la materia prima, el tamaño de las partículas y su consistencia influyen en el rendimiento; por lo tanto, a menudo se recomienda realizar un procesamiento previo (desgarrado, peletización) para obtener resultados óptimos.

El biochar es, en esencia, carbón producido a partir de biomasa. El biochar puede utilizarse como combustible sólido para el suministro de energía, como acondicionador de suelos y fertilizante orgánico, y también desempeña una función de secuestro de carbono.

Entre los subproductos comunes de la pirólisis de la biomasa se encuentran el vinagre de madera (ácido pirrolígeno), el alquitrán, el bioaceite y el gas sintético. El vinagre de madera puede utilizarse en la agricultura o como materia prima química; el alquitrán y el aceite biológico tienen aplicaciones industriales o pueden ser refinados para convertirse en combustibles. El gas sintético puede utilizarse como fuente de calor para procesos industriales, o puede ser purificado para generar energía eléctrica.

El rendimiento depende de la materia prima utilizada para la producción de biomasa y de las características deseadas del biocarbón resultante. Los rangos típicos de materias primas para la biomasa son los siguientes::

Máquinas para la producción de carbón en lotes: de 1 a 15 toneladas diarias.

Sistemas de producción de biochar semicontinuos: alrededor de 5 a 20 toneladas diarias.

Sistemas de producción de biochar semicontinuos: alrededor de 5 a 20 toneladas diarias.

Hornos de carbonización totalmente continuos: de 1 a 5 toneladas por hora.

Las cifras exactas varían en función del contenido de humedad, del tipo de materia prima utilizada, del diseño del reactor y de si los subproductos se recogen para su recuperación energética.

Totalmente continuo: Diseñado para operaciones de gran volumen, las 24 horas del día y los 7 días de la semana, con sistemas automatizados de alimentación y descarga. Ideal para grandes instalaciones industriales que requieren un rendimiento máximo y una intervención manual mínima.

Semicontinuo: Ofrece un equilibrio entre automatización y flexibilidad. El material se introduce y se somete a pirólisis de manera continua, pero se descarga en ciclos. Adecuado para operaciones de mediana a gran escala.

Lote: Es el tipo más simple; en este caso, la cámara se carga, se somete a un ciclo completo de pirólisis y, finalmente, se vacía. Es ideal para operaciones de menor envergadura, para probar nuevos materiales, o cuando las necesidades de producción son intermitentes o a pequeña escala.

Los requisitos típicos para los materiales de biomasa utilizados en las plantas de carbonización continua son: un tamaño de partícula inferior a 20 mm, idealmente entre 8 y 12 mm, y un contenido de humedad generalmente inferior al 15 %.

El rendimiento en carbón vegetal depende de las propiedades del material y de las condiciones de carbonización. Por ejemplo, en el caso de los trozos de madera, las cáscaras de arroz y las conchas de coco trituradas, una tonelada de material con un contenido de humedad inferior al 10% puede producir entre 260 y 310 kilogramos de carbón vegetal acabado, manteniéndose así una relación de rendimiento de 3:1, es decir, 3 toneladas de materia prima generan una tonelada de carbón vegetal.

El costo de inversión en una máquina para la producción de carbón vegetal varía en función del modelo, de la capacidad de producción y de las opciones de configuración del equipo de la línea de producción. Los precios de venta del equipo utilizado para la producción de carbón son aproximadamente de entre 20.000 y 1.650.000 dólares estadounidenses. Los costos operativos incluyen el consumo de energía, los gastos de mantenimiento, el manejo de los materiales utilizados en el proceso y los suministros necesarios. El ROI mejora con un mayor rendimiento, una captura eficiente de energía, ventas estables de los subproductos y una reducción de los costos de eliminación de residuos. Para obtener cifras precisas, se debe preparar un presupuesto específico para ese sitio y un plan de negocio detallado.

Sí. Las plantas modernas de producción de biochar optimizan el uso de energía mediante sistemas de limpieza de los gases combustibles y circuitos de recuperación de calor. La energía obtenida a partir del gas sintético recuperado puede ser reutilizada para calentar los hornos de carbonización, lo que reduce el consumo de combustible externo y disminuye los costos operativos.

Sí. Nuestras plantas de pirólisis de biomasa integran dispositivos de tratamiento en múltiples etapas, como la eliminación del polvo, la neutralización de los gases ácidos mediante torres de rociado y la adsorción con carbón activado, entre otros.