Hydrothermal carbonization of rice husk for the production of hydrochar as a biofuel

• Rosas-Mendoza, Erik Samuel ^[1] ; Alvarado-Lassman, Alejandro ^[1] ; Méndez-Contreras, Juan Manuel ^[1] ; Vallejo-Cantú, Norma Alejandra ^[1] ; Landeta-Escamilla, Ofelia ^[1]
  1. [1] Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Orizaba
• Localización: Renewable Energy, Biomass & Sustainability, ISSN-e 2683-2658, Vol. 8, Nº. 1, 2026, págs. 91-96
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Carbonización hidrotermal de cascarilla de arroz para la producción de hidrochar como biocombustible
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    El arroz es un producto alimenticio ampliamente consumido a nivel mundial, y genera un residuo agroindustrial llamado cascarilla de arroz, el cual actualmente carece de valor económico y es mal gestionado debido a su difícil manejo. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue llevar a cabo la carbonización hidrotermal de cascarilla de arroz para producir hidrochar como biocombustible utilizando diferentes condiciones de reacción. La carbonización hidrotermal de la cascarilla de arroz se realizó en un reactor de acero inoxidable de 1 L, modelo CF-1, utilizando temperaturas de 180, 190 y 200 °C y tiempos de reacción de 1, 2 y 3 h, respectivamente. La cascarilla de arroz y los hidrochares fueron analizados en términos de pH, contenido de humedad, sólidos totales, sólidos volátiles, contenido de cenizas, conductividad eléctrica, análisis elemental y poder calorífico superior (HHV). Los principales resultados mostraron que los hidrochares presentaron valores de pH ácido, contenido de humedad inferior al 10%, valores de ST y SV superiores al 90% y 74%, respectivamente, alto contenido de cenizas y conductividad eléctrica, y valores de HHV mayores a 15 MJ/kg. La conversión termoquímica de la cascarilla de arroz ayuda a reducir el volumen de un residuo agroindustrial de difícil manejo y, a su vez, proporciona un biocombustible con un HHV mayor que la biomasa inicial (14.34 MJ/kg). Al final del estudio, se observó que una hora fue suficiente para mejorar el HHV en comparación con la cascarilla de arroz sin carbonizar, debido al incremento en C (> 38%) y baja humedad (< 8%).

  • English

    Rice is a widely consumed food product worldwide, and it generates an agro-industrial waste product called rice husk, which currently lacks economic value and is poorly managed due to its difficult handling. Therefore, the objective of this work was to carry out the hydrothermal carbonization of rice husk to produce hydrochar as a biofuel using different reaction conditions. The hydrothermal carbonization of the rice husk was performed in a 1 L stainless steel reactor, model CF-1, using temperatures of 180, 190, and 200 °C and reaction times of 1, 2, and 3 h, respectively. The rice husk and the hydrochars were analyzed for pH, moisture content, total solids, volatile solids, ash content, electrical conductivity, elemental analysis, and higher heating value (HHV). The main results showed that the hydrochars had acidic pH values, moisture content below 10%, TS and VS values above 90% and 74%, respectively, high ash content and electrical conductivity, and HHV values greater than 15 MJ/kg. The thermochemical conversion of rice husks helps reduce the volume of a difficult-to-manage agro-industrial waste product and, in turn, provides a biofuel with a higher HHV than the initial biomass (14.34 MJ/kg). At the end of the study, it was observed that one hour was sufficient to improve the HHV compared to uncarbonized rice husks, due to the increase in C (> 38%) and low moisture (< 8%).