Diseño de una máquina peletizadora de bajo costo para la producción de Pellets de Biomasa como solución sostenible para el aprovechamiento de residuos orgánicos en Santander

Abstract

Este proyecto tuvo como objetivo el diseño de una máquina peletizadora de bajo costo para producir pellets de biomasa a partir de residuos orgánicos en Santander, ofreciendo una alternativa sostenible para el aprovechamiento de desechos agrícolas e industriales. La investigación se basó en el análisis de las propiedades del aserrín como la humedad, tamaño de partícula y densidad, y en el diseño de componentes clave como los rodillos de compactación, eje principal, eje de rodillos y la matriz, utilizando herramientas como SolidWorks y AutoDesk Inventor Professional para modelar un prototipo con capacidad de 35 kg/h. Se aplicó la metodología de Karl T. Ulrich para desarrollar el diseño conceptual, priorizando materiales económicos y funcionales. Los resultados demostraron que factores como la presión de compactación que su rango optimo es de 50 a 250 MPa y el pretratamiento del aserrín como el secado, molienda son determinantes para producir pellets de calidad, con mayor densidad y resistencia. El proyecto concluye que esta máquina representa una solución viable para transformar residuos en biocombustible en la región, aunque se recomienda validar el diseño con pruebas prácticas futuras para optimizar su eficiencia en condiciones reales. This project aimed to design a low-cost pelletizing machine to produce biomass pellets from organic waste in Santander, providing a sustainable alternative for agricultural and industrial waste valorization. The research focused on analyzing sawdust properties like moisture content, particle size, and density. And also designing key components such as compression rollers, main shaft, roller shafts, and the die, using SolidWorks and Autodesk Inventor Professional to model a prototype with a 35 kg/h capacity. Karl T. Ulrich’s methodology was applied for conceptual design, prioritizing cost-effective and functional materials. Results demonstrated that factors like compaction pressure wich is optimal range: 50–250 MPa and sawdust pretreatment (drying, grinding) are critical to producing high-quality pellets with improved density and durability. The study concludes that this machine is a viable solution for converting waste into biofuel in the region, though future practical testing is recommended to optimize efficiency under real-world conditions.