Informe Final Csect

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORALINSTITUTO DE CIENCIAS QUÍMICAS Y AMBIENTALES

CONCURSO SEMESTRAL DE EMPRENDIMIENTO, CIENCIA Y

TECNOLOGÍA

PROYECTO:

LA CÁSCARA DEL ARROZ: UN DESECHO MUY ÚTIL

DESECHO O APROVECHAMOS EL SILICIO?

INTEGRANTES:

JUAN PABLO CUENCA LUDEÑA

FERNANDO PEDREROS SEGARRA

PROFESOR:

Ph.D. MARIANO MONTAÑO

PARALELO 93 II TÉRMINO 2012-2013

ESCUELA SUPERIOR POLITÉCNICA DEL LITORAL (ESPOL)INSTITUTO DE CIENCIAS QUIMICAS Y AMBIENTALES (ICQA)

CONSURSO SEMESTRAL DE EMPRENDIMIENTO, CIENCIA Y TECNOLOGÍA“Impulsando la Sociedad del Conocimiento”

2012 – 2013

1.Introducción

El Ecuador a lo largo de su historia se ha caracterizado por ser un país

rico en producción agrícola como la siembra de banano, cacao y arroz.

Este último de gran importancia ya que es el que más se consume y uno

de los que más desechos orgánicos presenta. Dándose como resultado

anual una Superficie Total Nacional sembrada 378.643 y la cosechada

329.957 Ha

El arroz es el cultivo más extenso del Ecuador, ocupa más de la tercera

parte de la superficie de productos transitorios del país. Según el Censo

Nacional Agropecuario del 2002, el arroz se sembró anualmente en

alrededor de 340 mil hectáreas cultivadas por 75 mil unidades de

producción agropecuarias, las cuales el 80% son productores de hasta

20 hectáreas.

En términos sociales y productivos el cultivo del arroz es la producción

más importante del país, pero el cultivo de arroz también es importante

en el tema nutricional ya que esta gramínea es la que mayor aporte de

calorías brinda de todos los cereales (FAO).

Los sistemas de manejo de la producción arrocera dependen de la

estación climática, zona de cultivo, disponibilidad de infraestructura de

riego, ciclo vegetativo, tipo y clase de suelo niveles de explotación y

grados de tecnificación.

De acuerdo a los datos del Ministerio de Agricultura, Ganadería,

Acuicultura y Pesca del Ecuador y el Sistema de Información Geográfica

y Agropecuaria, para el año 2009 de superficie disponibles señalan

2



2012 – 2013

aproximadamente 371 mil hectáreas sembradas de arroz en el territorio

nacional. La tendencia es más bien decreciente en cuanto a esta

variable, se detecta claros picos de siembra en el 2004 y 2007 con casi

433 y 410 mil hectáreas respectivamente (INEC).

La mayor área sembrada de arroz en el país está en la Costa, pero

también se siembra en las estribaciones andinas y en la Amazonía pero

en cantidades poco significantes.

Apenas dos provincias, Guayas y Los Ríos, representan el 83% de la

superficie sembrada de la gramínea en el Ecuador. Otras provincias

importantes en el cultivo son Manabí con 11%, Esmeraldas, Loja y

Bolívar con 1% cada una; mientras que el restante 3% se distribuye en

otras provincias.

El total de cascarilla producida en el país, es considerable. Debido a la

generación y acumulación, han sido diversos los ensayos para

aprovechar la cascarilla de arroz en diferentes campos y por intermedio

de diferentes métodos.(Javier Urquizo, Humberto Acero, Jonnathan

Rodriguez, 2011).

En la siguiente tabla se muestra las toneladas métricas que se producen

de cascarilla de arroz:

Tabla #1 - Producción de cáscara

Producción Cáscara (H y

S)

744.55

0626.897

1.371.44

7

Producción Cáscara S y L 656.99

1553.174

1.210.16

5

3



2012 – 2013

Todos esto da un resultado de 2581.612 TM/Ha de cascarilla de arroz,

representando el 22% en la producción nacional. (MAGAP)

De esta manera cuando se cosecha el arroz paralelamente se dan los

desperdicios en este caso la cascarilla del arroz. Uno de los propósitos

de este proyecto es que este desecho orgánico se lo emplee de una

buena manera y no desperdiciarlo y que cause daño al ecosistema.

Según el MAGAP (Ministerio de Agricultura, Ganadería, Acuacultura y

Pesca), el 35% de la cascarilla de arroz se utiliza en la industria florícola

y criaderos de animales, mientras que el sobrante es agrupado de la

siguiente forma:

50% es quemada dentro de piladoras

15% es tirada en los bordes de las carreteras

15% es quemada en terrenos aislados

10% se quema en los bordes de las carreteras

5% es tirada en ríos

5% se pierde a causa del viento

El principal objetivo de nuestro proyecto CSECT es que esta cascarilla en

vez de ser un desecho agro-industrial, debemos aprovecharlo como

materia prima que mediante ciertas técnicas sofisticadas como la

fundición, nos permiten extraer silicio para ser usado, el cual tiene

muchos usos en numerosas industrias como la microelectrónica (chips y

componentes que se usan en teléfonos celulares, computadoras y

demás dispositivos electrónicos), para la fabricación de células

fotovoltaicas que se usan en paneles solares, entre otras aplicaciones.

4



2012 – 2013

Quemarla no es la solución, porque significa, aparte del costo

económico, la emisión masiva de contaminantes al ambiente. Arrojarla

al río tampoco, porque además de aumentar la sedimentación bloquea

los canales de riego, y utilizarla como abono mucho menos, ya que

arruina los terrenos de cultivos porque contiene gran cantidad de

químicos y fertilizantes.

Aunque muchos consumidores y cultivadores de esta planta gramínea

no lo sepan, su cáscara contiene, tras ser convertida en ceniza, un

importante porcentaje de silicio. Según expertos del Centro Nacional de

Energías Renovables (España), de la fundición de la cáscara de arroz se

obtiene un 18% de ceniza, que contiene un 92% de silicio.

2.Materiales y Métodos

Procedimiento

El procedimiento experimental se lleva a cabo teniendo en cuenta la

siguiente metodología:

a. Deshidratación de la cascarilla a 150° C.

b. Calcinación: La cascarilla se calcinó a 600° C

c. Análisis químico de las cenizas: El producto obtenido de la calcinación

es analizado químicamente (FRX, gravimetría), con el fin de determinar

la cantidad de sílice presente en la muestra.

d. Análisis químico de la arena lavada: Se hizo análisis químico de la

arena con el fin de determinar porcentaje de sílice presente en la

muestra.

e. Mezcla de las muestras: Se mezclaron la ceniza obtenida de la

cascarilla de arroz y la arena lavada en diferentes proporciones.

5



2012 – 2013

f. Montaje del experimento: Se llevó a cabo el montaje del experimento

con un horno eléctrico de arco con un electrodo de grafito para la fusión

de la mezcla de arena de roca y cenizas de cascarilla de arroz.

Tabla #1 Materiales

Item Nombre1 Laptop2 Conexión a Internet3 Comunicación personal

Para realizar esta ardua investigación utilizamos el siguiente método.

3. Resultados y discusión

6

Figura 2. Pruebas de fusión.Figura 1. Montaje del horno de fusión.

Pedimos asesoría al Ph.D. Mariano Montaño debido a que

es un experto en la materia y todo a lo concerniente al cultivo

y provechos del arroz.

Investigar profundamente en la Web, ya sea en páginas

nacionales como internacionales.

Visitar centros de cultivos para tener una mejor idea de la

producción de arroz.



2012 – 2013

Lamentablemente, luego de realizar las respectivas indagaciones, advertimos que no podemos llevar a cabo la fase experimental de nuestro proyecto para obtener una muestra de silicio extraído de la cáscara de arroz.

Esto debido a que no tenemos acceso al equipamiento necesario para dicho proceso y principalmente por la factibilidad técnica y económica que ello implica.

A pesar de todo creemos que nuestro proyecto es una base teórica en la cual presentamos ciertos conceptos y nociones, que pueden servir de sustento para posteriores investigaciones, que permitan aprovechar la cáscara de arroz y darle un uso adecuado a este desecho

4. Conclusiones

La cáscara del arroz es un desecho muy útil, el cual es no es

debidamente aprovechado por la industria arrocera ecuatoriana.

La obtención de silicio a partir de la cascarilla de arroz es viable

técnicamente, sin embargo financieramente es necesario analizar

los requerimientos específicos del sistema para poder

emprenderlo.

Este proyecto nos ayuda a reducir el impacto ambiental producido

por la quema y desecho de la cascarilla de arroz.

Aprovechamos la cáscara de arroz para obtener silicio, que puede

ser utilizado en diversos campos industriales.

5. Bibliografía

7



2012 – 2013

Cultivo Arroz: Información técnica, Ecuaquímica C.A, Ing. Fredy

Delgado, 2011 Disponible en:

http://www.ecuaquimica.com/cultivo_arroz.html

Reemplazar el uso de diesel por cascarilla de arroz empleado

para generación de vapor, Ing Javier Urquizo, Espol, Guayaquil,

Disponible en:

http://www.dspace.espol.edu.ec/bitstream/123456789/19195/1/resum

en%20cascarilla%20de%20arroz.pdf

El silicio secreto del arroz, Diaro el país - España, Disponible en:

http://elpais.com/diario/2008/02/27/futuro/1204066803_850215.html

Aprovechamiento de la cascarilla de oryza sativa (arroz) para

la producción de silicio orgánico, Dr. Rafael Horna Zapata,

Agrónomo, Guayas- Ecuador, Disponible en:

http://www.engormix.com/MA-agricultura/cultivos-tropicales/articulos/

aprovechamiento-cascarilla-oryza-sativa-t2754/078-p0.htm

Liceales convierten desechos de cáscara de arroz en

hormigón, Diario el país Uruguay, Disponible en:

http://www.elpais.com.uy/09/10/17/pciuda_448492.asp

Cáscara de arroz, Phd. Mariano Montaño, comunicación personal, 2012, Espol, Guayaaquil – Ecuador

ENCUESTA

1. ¿Cuál es su valoración con respecto a nuestro proyecto?

8



2012 – 2013

Malo Regular Bueno Muy Bueno

2. ¿Sabe usted que es lo que se hace en nuestro país con este desecho agroindustrial (cáscara de arroz)?

Sí No

3. ¿Ha escuchado alguna vez sobre el aprovechamiento de la cáscara de arroz en las piladoras?

Sí No

4. Estaría dispuesto a invertir en una planta de procesamiento de la cáscara de arroz para obtener silicio para micro tecnologías?

Sí No

5. ¿Sabía usted de alguno de los beneficios que nos brinda la cascarilla de arroz?Sí No

9



2012 – 2013

GIGANTOGRAFÍA

10

Informe Final Csect

Documents

Transcript of Informe Final Csect