Determinación de la composición óptima de mezcla de cáscara de Cocos nucífera L., Bertholletia excelsa y Terminalia catappa. para la obtención de carbón vegetal, Iquitos 2024

Abstract

The objective of this research was to determine the optimal mixture composition of Cocos nucifera L., Bertholletia excelsa and Terminalia catappa shells for charcoal production as an alternative for the utilization of organic waste generated in the supply markets of the city of Iquitos. The study followed a quantitative experimental approach with a mixture design, evaluating three different proportions of carbonized shells. The solid biofuels obtained were subjected to tests to determine their physical, mechanical and energetic properties, including density, moisture content, ignition time, calorific value and compressive strength. The results showed density values ranging from 0.61 to 0.67 g/cm³, moisture contents close to 25%, and calorific values between 9,808.98 and 17,286.26 cal/g, with no statistically significant differences among the evaluated mixtures (p > 0.05). In contrast, compressive strength and ignition time showed statistically significant differences (p < 0.05), highlighting the third mixture (0.40–0.45–0.15) with an average maximum load of 87.5 kg, and the second mixture with the shortest ignition time (29.4 minutes). It is concluded that all evaluated formulations are technically viable for charcoal production; however, the third mixture proved to be the most suitable due to its superior mechanical performance and acceptable energetic behavior, contributing to the sustainable use of agroforestry residues and the reduction of environmental impact.La presente investigación tuvo como objetivo determinar la composición óptima de mezcla de cáscaras de Cocos nucifera L., Bertholletia excelsa y Terminalia catappa para la obtención de carbón vegetal, como alternativa de aprovechamiento de residuos orgánicos generados en los mercados de abastos de la ciudad de Iquitos. El estudio fue de tipo cuantitativo experimental, con diseño de mezclas, evaluándose tres proporciones diferentes de cáscaras carbonizadas. Los biocombustibles sólidos obtenidos fueron sometidos a ensayos para determinar sus propiedades físicas, mecánicas y energéticas, tales como densidad, contenido de humedad, tiempo de inflamabilidad, poder calorífico y resistencia a la compresión. Los resultados mostraron valores de densidad comprendidos entre 0,61 y 0,67 g/cm³, contenidos de humedad cercanos al 25 % y poderes caloríficos entre 9 808,98 y 17 286,26 cal/g, sin presentarse diferencias estadísticamente significativas entre las mezclas evaluadas (p > 0,05). En contraste, la resistencia a la compresión y el tiempo de inflamabilidad evidenciaron diferencias significativas (p < 0,05), destacando la tercera mezcla (0,40–0,45–0,15) con una carga máxima promedio de 87,5 kg y la segunda mezcla con el menor tiempo de inflamación (29,4 minutos). En conclusión, las tres formulaciones resultaron técnicamente viables para la producción de carbón vegetal, siendo la tercera mezcla la más adecuada por su mejor comportamiento mecánico y desempeño energético aceptable, contribuyendo al aprovechamiento sostenible de residuos agroforestales y a la reducción del impacto ambiental.