Potencial energético de clones de Paulownia y Miscanthus para la producción de energía en Chile Translated title: Energy potential of Paulownia and Miscanthus clones for energy production in Chile

Abstract

Resumen El modelo energético mundial se basa en combustibles fósiles, el cual ha venido siendo sustituido por consideraciones ambientales y económicas, dándole paso a la biomasa y a las plantaciones dendroenegéticas. En Chile, las energías renovables no convencionales (ERNC) vienen ganando espacio, además la nación ha abocado esfuerzos en especies que posean buen potencial energético. Así, este estudio tiene como objetivo evaluar el potencial físico-químico, energético y perfiles térmicos de dos especies (Paulownia elongata x fortunei y Miscanthus x giganteus) para el uso energético en tres sitios contrastantes de Chile. Los análisis fueron realizados en su mayoría bajo los estándares de las Normas DIN. Los resultados para Paulownia mostraron diferencias entre los sitios, obteniendo los mejores resultados en el sitio El Vergel con un porcentaje de lignina de 34,84%, cenizas de 1,16%, material volátil de 81,70%, carbono de 47,02% y una densidad energética líquida (DEL) de 2,16 GJ m-3. Para Miscanthus los mejores resultados también fueron registrados en El Vergel, con porcentaje de lignina de 30,60%, cenizas de 2,84%, material volátil de 82,26% y carbono de 45,97% y una DEL de 1,67 GJ m-3, destacando que los mejores resultados de El Vergel son para la densidad D1. Respecto al perfil térmico (TGA-DTG), la Paulownia presentó pérdida de masa mayor que el Miscanthus y tuvo ignición a menor temperatura de 197,76 °C y 209,66 °C respectivamente. Por lo tanto, el mayor porcentaje de residuo lo presentó el Miscanthus con 5,63%. Consiguientemente, ambas especies presentan características deseables para su uso energético.

Translated abstract

Abstract The global energy model is based on fossil fuels, which has been replaced by environmental and economic considerations, giving way to biomass and dendroenegetic plantations. In Chile, non-conventional renewable energies (NCRE) have been gaining space, and the nation has focused efforts on species with good energy potential. Thus, this study aims to evaluate the physical-chemical potential, energy and thermal profiles of two species (Paulownia elongata x fortunei and Miscanthus x giganteus) for energy use in three contrasting sites of Chile. The analyses were mostly performed under DIN Standards. The results for Paulownia showed differences between the sites, obtaining the best results in the Vergel site with a percentage of lignin of 34,84%, ashes of 1,16%, volatile material of 81.70%, carbon of 47.02% and a liquid energy density (EL) of 2.16 GJ m-3. For Miscanthus, the best results were also recorded in the Vergel, with a percentage of lignin of 30.60%, ashes of 2.84%, volatile material of 82.26% and carbon of 45.97% and a DEL of 1, 67 GJ m-3, highlighting that the best results of the Vergel site are for density D1. With respect to the thermal profile (TGA-DTG), Paulownia presented mass loss greater than Miscanthus and had ignition at a lower temperature of 197.76 °C and 209.66 °C respectively. Therefore, the highest percentage of waste was presented by Miscanthus with 5.63%. Accordingly, both species have desirable characteristics for their energetic use.