Mgtr. Carlos Quispe

“Buscamos la sostenibilidad energética de la producción de la panela”

La investigación busca mejorar la eficiencia de combustión del bagazo mediante un modelo matemático. Esto permitirá resultados positivos en tres ámbitos: energético, impacto ambiental y económico.

Por Cesar Flores Córdova.
Carlos Quispe Ingeniería UDEP

Santa Rosa de Chonta es un caserío de la provincia serrana de Ayabaca, a cinco horas de la ciudad de Piura. Los pobladores de este lugar se dedican a la pequeña agricultura y la ganadería de subsistencia. Es aquí donde la Universidad de Piura, desde hace cinco años, viene desarrollando varios proyectos relacionados a la panela (azúcar orgánica), con la construcción de un módulo de producción y la mejora en su funcionamiento.

Carlos Quispe es profesor de la Facultad de Ingeniería de la UDEP y tiene como línea de investigación la eficiencia energética basada en métodos y simulaciones numéricas. Por ello, durante un año, como parte de su tesis de maestría, realizó el estudio: “Metodología de simulación numérica de la combustión del bagazo aplicada en la cámara de una hornilla panelera”, trabajo que lo desarrolló en el módulo de producción agroindustrial de azúcar orgánica, de Santa Rosa de Chonta. Esta investigación la expuso en el marco de las conferencias: “Research and Innovation Seminars”, que realiza, cada miércoles, la Facultad de Ingeniería.

Según el experto, su investigación tiene como objetivo mejorar la eficiencia de combustión del bagazo (residuos de la caña de azúcar), mediante un modelo matemático basado en la Mecánica de Fluidos Computacional, que repercutirá en una su investigación tiene como objetivo mejorar la eficiencia de combustión del bagazo (residuos de la caña de azúcar), mediante un modelo matemático basado en la Mecánica de Fluidos Computacional, que repercutirá en una mejora en la producción de panela. “Lo que buscamos es la sostenibilidad energética en los módulos de producción de panela rurales y agroindustriales. Y se puede hacer. ¿Cómo? Mediante unos modelos matemáticos se intenta mejorar el diseño físico de las cámaras de combustión de las hornillas paneleras y, además, aumentar la combustión eficiente del bagazo, que es la fuente de energía del proceso”.

Las mejoras señaladas, afirma Carlos Quispe, permitirá resultados positivos en tres ámbitos: energético, impacto ambiental y económico. “La sostenibilidad en eficiencia de combustión generará menor impacto ambiental, porque disminuyen el nivel de emisiones de monóxido de carbono; en el tema económico, con la misma cantidad de bagazo se puede producir más panela lo que redundará en más dinero en el bolsillo del agricultor y; la parte energética ligada a las mejoras en la construcción de las hornillas paneleras a menor costo y con autosuficiencia energética para trabajar”, concluyó el investigador.

Es importante señalar que el modelo matemático planteado ya se validó, ajustándolo a la realidad de la zona. Encontrar la metodología correcta demoró un año la investigación. Este procedimiento establecido servirá para futuros diseños de hornillas paneleras, ya que se practicarán variantes en el ingreso de aire a la cámara, así como en la geometría de la misma.

También comentar que esta investigación ya ha sido presentada en eventos científicos. La parte matemática y de simulación se expuso en setiembre del 2014 en el XXI Congreso sobre Métodos Numéricos y sus Aplicaciones, en el Centro Atómico de Bariloche, Argentina. Mientras que los resultados energéticos y de combustión se expusieron en el VIII Congreso Latinoamericano de Ingeniería Mecánica, en noviembre del 2014, en Cuenca, Ecuador.

Debe saber

  • Los residuos de la caña de azúcar son considerados biomasa, es decir materia orgánica, que por su contenido de carbono se puede reutilizar como fuente de energía en algunos procesos. Como tratamiento previo, pasa por un proceso de secado y luego se compacta en bloques.
  • La cámara de combustión es una cavidad de dos metros de altura por un metro de ancho y largo, aproximadamente cuya función es quemar bagazo (residuos de la caña de azúcar: hojas y tallos); estos residuos compactados en bloques se depositan sobre una parrilla y se queman con aire precalentado, formando gases calientes.
  • Los gases calientes se utilizarán para la fase de evaporación de la producción de panela.

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