Higuerilla
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Conalep Mexicali II Proyecto: Calentador y Estufa de Biomasa (Higuerilla) Integrantes del equipo: Sánchez Márquez Sandra Lopez Piñuelas Maria Elena Bracamontes Félix Luis Alberto Ibarra Astorga Dora Alicia Sánchez Pérez Geovanny Alexander Velarde Guerrero Perla Rubí Salazar Nieblas Luis Ángel Grupo y carrera: 405. Contabilidad Asesor: C.P. Alma Noriega Rojo Mexicali, B.C. a Mayo de 2015 1 Datos - Sánchez Márquez Sandra, Av. San juan, #254, Col. San Pablo, C.P. 21139, Tel: 6865896870, Correo: sandi_angel_32@hotmail.com - López Piñuelas Maria Elena, Av. Sra. Eva Torrea de Salas, #3728, Frac. Mayos, C.P. 21137, Tel: 6861056194, Correo: elena_lopez@example.com - Bracamontes Félix Luis Alberto, Av. Sánchez Taboada, col. Estrella, #228, C.P. 21139 Tel: 6862024370 Correo: america.luis2011@hotmail.com - Ibarra Astorga Dora Alicia, Av. 13 de Septiembre, Col. Naranjos Tel: 6862898042 Correo: hope_aya@hotmail.com - Sánchez Pérez Geovanny Alexander, Av. Bélgica, col: Gazca, #2926 C.P. 21160, Tel: 6861493834 Correo: alex_nexher@hotmail.com - Velarde Guerrero Perla Rubí, Av. Martirez, col.Mártirez de la democracia, Tel: 6862020104 Correo: rubi.perla20@hotmail.com - Salazar Nieblas Luis Ángel, Callejón Tabasco, col. loma linda #570 Tel: 6861353873 Correo: angel.9806@hotmail.com 2 ÍNDICE Datos…………………………………………………………………………….......2 Índice………………………………………………………………………….……..3 Justificación……………………………………………………………………......4 Objetivos y metas............….……………………………………………………..5 Resumen de proyecto……………..…………………………………………......6 Hipótesis……..….……………………………………………………………….....7 Marco teórico……………….………………………………………………...……7 Descripción y aplicación…………………………………..……………….18-19 Procesos de elaboración…………….………..……..…………………..…….19 Desglose de requerimientos de recursos materiales………………..……21 Costo aproximado…………..…………...…………………………………..….21 Factibilidad de proyecto………………………………....………………….…21 Medidas de seguridad…………………………………...……………….…….22 Fuentes consultadas…………..………………………………………….……23 3 Justificación El uso de combustibles fósiles, aunque es muy común en la actualidad, tiene muchos inconvenientes, por un lado ser un hidrocarburo al ser quemado expide una serie de subproductos contaminantes como el dióxido de carbono (CO2). Por otro lado, estos combustibles fósiles son un recurso no renovable, que cada vez son más caros y también más escasos. Aunque en casas de escasos recursos se sigue cocinando con leña, el gas comercial es un combustible que en su mayoría se usa en todos los hogares y que si consideramos que los combustibles como el gas es monopolizado por grandes empresas, quieren decir que estamos a expensas de estas empresas limitando su consumo a la disposición de este combustible sin la opción de otras alternativas viables. El propósito de este proyecto es la utilización de la semilla de higuerilla como combustible para cocinar y para calentar agua y así fomentar el ahorro del gas de uso común sustituido por higuerilla, ya que se puede generar un combustible (biomasa) biodegradable y renovable, lo que nos ayudara al aprovechamiento de nuestros recursos naturales redituando también un beneficio al medio ambiente. Además de que si se genera una tecnología de este tipo se puede fomentar una economía sustentable para varias familia que podrían vivir de la siembra, cosecha y comercialización de esta semilla, que como se verá más adelante tiene, aparte de ser un combustible tiene otros usos de gran importancia para la industria. 4 Objetivos El objetivo de este proyecto es investigar la viabilidad de la higuerilla como combustible, su posibilidad como cultivo rentable y su utilidad como estufa y calentador de agua para su uso común en casa al diseñar un modelo (calentador) práctico de uso sencillo que pueda sustituir el gas comercial para su uso casero. Metas Fomentar el cultivo de la higuerilla en la región con el objetivo de crear una opción de alternativa biodegradable con la meta de que a futuro sea un sustituto de los hidrocarburos con lo que se lograría disminuir el impacto al medio ambiente por la contaminación, además de proporcionar el ahorro en el hogar, ya que se evitará el consumo de gas y la utilización de la higuerilla. Nosotros queremos lograr que en las familias de bajos recursos tengan un calentador y estufa de biomasa (higuerilla), como una estufa que les sirva para calentar agua o cosas que requieran fuego. 5 Resumen del proyecto En el marco regional sobre la producción de cultivos alternativos a los convencionales y de gran trayectoria cultural, aparece el cultivo de higuerilla como una alternativa actual y de grandes expectativas industriales de acuerdo a sus diversos usos que inician su aprovechamiento desde el tallo hasta la refinación de la semilla y la transformación en aceite de ricino con el cual se puede producir biodiesel, este a su vez, presenta su mayor interés debido a su calidad como combustible alternativo. La última década proyecta el cultivo de higuerilla como una alternativa de crecimiento económico para sus comunidades. El plan de negocios plasmado en esta investigación pretende ofrecer una alternativa socioeconómica tanto para pequeños productores en la producción de la semilla como para futuros gremios en la refinación del principal producto final (aceite de ricino) y con una replicabilidad en diversas zonas del país. La higuerilla es una planta que crece en zonas silvestres, hay muchas hectáreas de higuerilla en el mundo. La higuerilla de las más de 200 especies de plantas superiores que pueden ser usadas en nuestro país para la producción de biodiesel, siendo el de higuerilla unos de los mejores, con un contenido de oxígeno de más de 4.5% en comparación con otros aceites vegetales y animales, además de un aceptable grado de adaptación. 6 Hipótesis Al fomentar el cultivo de la higuerilla en la región, se puede crear una economía sustentable, la semilla se podrá utilizar como combustible con un buen grado de aceptabilidad y con posibilidades de competir con el gas de uso comercial en nuestras casas. Marco Teórico Origen Originaria de África de donde se extendió al medio oriente como planta silvestre. En la india y la china fue conocida hace unos 3,000 años; probablemente se introdujo en América después del descubrimiento. Los egipcios hace más de 4,000 años empleaban la higuerilla en la iluminación o alumbrado de sus casas, parece que era una planta altamente estimada por que en algunas tumbas egipcias se ha encontrado sus semillas. La higuerilla es una planta que se encuentra distribuida desde el nivel del mar hasta los 3,000 msnm. Se encuentra en los bordes de los caminos, de las quebradas y de los ríos, en solares, huertas y también en cultivos comerciales con todas las normas técnicas de la agricultura moderna. Nombre Científico Ricinus Comunis L. Euphorbiaceae 7 Propiedades de la Higuerilla La higuerilla es una oleaginosa cuyo aceite se utiliza en la industria de motores de alta revolución, en: pinturas, lacas, barnices, plásticos, fertilizantes, para su uso antiparasitario en humanos, etc.; en total se utiliza en más de ciento ochenta productos. Tiene gran capacidad de adaptación y hoy día es cultivada prácticamente en todas las regiones tropicales y subtropicales, aunque también se llega a producir en regiones templadas, semiárida y áridas. Clima Y Suelos El cultivo prospera desde el nivel del mar hasta los 2.500 m de altura, pero conforme aumenta la altitud, decrece el contenido de aceite. La higuerilla requiere una época seca definida después de la floración y su requerimiento de agua durante la etapa de crecimiento es de 600 a 800 mm. Prospera bien en suelos de alta o mediana fertilidad, profundos, suelos permeables, aireados, bien drenados, con altas cantidades de elementos nutritivos y con pH sobre 5,5 (optimo 6-7), aunque no soporta la alcalinidad. 8 Zonas de Cultivo Y Épocas de Siembra Las zonas tropicales y subtropicales aparecen ser las más aconsejables para la siembra comercial basándose en las experiencias y en el conocimiento del cultivo por requerir una época seca definida después de la floración y por su requerimiento de agua. Actualmente también se siembra en zonas de mayor altura, pero con el fin de ofrecer sombra a cafetales de variedades de porte bajo. Este cultivo se presta para sembrarlo en época seca bajo riego, pero no se cuenta con suficiente información sobre la rentabilidad. La época de siembra para la región comprende la segunda quincena de Agosto y la primera de Septiembre. Cabe recordar que el cultivo debe tener una buena precipitación en la fase de desarrollo vegetativo y una época en la época de fructificación y maduración (entre 15 y 22 días antes de la cosecha). En Mexicali y en la región en específico no se tiene registro de este cultivo con fines comerciales solo de ornato, sin embargo, se observa que para la región de la capital del estado, se desarrolla de manera aceptable y resistente a las ¿? , lo mismo sucede en zona costa como Tijuana y Ensenada. 9 Usos de la Higuerilla Esta hierba tiene diferentes usos, todas sus propiedades se pueden utilizar La higuerilla se usa frecuentemente para bajar la calentura, puede adquirirse para diferentes causas. Por ejemplo: puede ocasionarse por padecer empachos al comer alimentos, infecciones, golpes en la cabeza o en la cintura. Ejemplo de remedio a utilizar: Se puede elaborar un cocimiento con las hojas para bañar al enfermo, las hojas se aplican en el estómago y los pies, y se cambian conforme se van secando. Las hojas de higuerilla son muy buenas para: - La Bilis Procedimiento se recomienda aplicar las hojas con grasa cocida de chivo o borrego, puestas en la espalda estómagos y pies. - Tos e infecciones Las hojas untadas con aceite o unto de marrano. 10 Cultivo Preparación del Suelo Los terrenos para cultivar comercialmente esta especie deben tener facilidades para el uso de maquinaria. Las labores consisten en una arada a 20 cm de profundidad, según el suelo sea liviano o pesado luego entre una o dos pasadas de rastra en sentido cruzado. En la última, que debe realizarse inmediatamente antes de sembrar, se acostumbra hacer los surcos orientado perpendicularmente a la dirección del viento. Siembra En siembras comerciales, se utiliza la sembradora con un disco de distribución adecuado para depositar una semilla por metro, a una profundidad de 5 cm cuando hay humedad y a 8 cm, si no hay humedad, con un espaciamiento entre surcos de 1 m, generalmente. Respetar la profundidad de siembra mencionada es de gran importancia, ya que el calor, debido al alto contenido de aceite de la semilla, la quema y disminuye mucho la germinación. El fertilizante que se adiciona en la siembra y el insecticida de suelo, de ser necesario, se aplica en banda y a un lado de la línea de siembra y entre 5 y 10 cm de la semilla. En el caso de una perdida superior al 25% de plantas sembradas, se recomienda resembrar. Con variedades de porte enano como las mencionadas, la densidad de siembra recomendada es de 10.000 a 15.000 plantas por hectárea. 11 Manejo de la Plantación Fertilización En el país se fertiliza de la siguiente forma: a la siembra se adicionan entre 50 y 70 kg/ha de fosforo y entre 30 y 50 kg/ha de nitrógeno y a los cincuenta días otros 50n kg/ha de nitrógeno. Combate de Malezas Se puede realizar con herbicidas químicos, en pre o pos emergencia o bien por medios mecánicos. El cultivo debe permanecer limpio, sobre todo en la fase de crecimiento. Por experiencias locales se recomienda el uso de Trifluralin (Treflán en dosis de 1 a 3 I/ha) incorporado antes de la siembra y se complementa su acción con un pase de cultivadora una vez establecido el cultivo. El combate natural completo consiste de dos a tres limpiezas durante el ciclo. 12 Insectos Dañinos y su Combate Jojoto phyllophaga spp. (Coleóptera: scarabaeidae) Gusano alambre Agrotis sp. Y (lepidóptera: noctuidae) Gusano alambre spodoptera spp. (Coleóptera: noctuidae) Los principales daños producidos por estas plagas del suelo, son la perforación de la semilla en el suelo y el corte de los tallos de las plántulas, aunque en estados más avanzados de crecimiento de la planta destruyen las raíces. Para eliminarlos, es muy conveniente una buena preparación del terreno, preferiblemente en un mes antes de la siembra, con el fin de propiciar la destrucción de huevos, larvas y pupas al quedar expuestos al sol y a los animales. La alta precipitación y los predatores como calosoma sp. Y polistes sp. (Tachinidae) reducen las poblaciones. Es recomendable el combate química preventivo con insecticidas granulados aplicados en la siembra como mefosfolan (cytrolane 2% G, 30 kg/ha) o clorpirifos (lorsban 5 G, 30 kg/ha). Cuando la plaga aparece en el cultivo, puede utilizarse cebos envenenados aa base de triclorfon o metonil o bien atomizaciones con: clorpirifos (lorsban 4 E, 1,5 I/ha), foxim (volatón 50 E 1 I/ha) o mefosfolan (cytrolane 250 E, 2 I/ha) dirigidas al suelo. Chinche hedionda nezara viridula l (hemiptera: pentatomidae) 13 Daña las capsulas y la unión con la planta al punzarlas, por lo que resultan vanas. Para su combate es importante mantener las rondas y el cultivo limpio de malezas. El combate químico se debe iniciar cuando se observen uno o más insectos por planta, utilizando diazinón (diazinón 60 CE, 0,5-1 I/ha), fention (lebaycid 50 CE, 1 I/ha), metil parathion (methil parathion 48% CE, 1,5 I/ha), malation (malation 57% CE, 2 I/ha). Insectos Secundarios Otro insecto observado que provoca daño en nuestro medio, es un chinche pequeño rojo y negro que se localizan en la cara dorsal de la hoja, donde chupan la savia; en épocas de insolación, causa lesiones. Comparables a una verdadera quema. Puede combatirse con los productos recomendados para la chinche hedionda. Existen otros insectos que provocan daño desde los estados tempranos de desarrollo hasta la cosecha, como el bellotero (heliothis spp.), el gusano tigre (prodenia spp.) y la mosca blanca (bemisia tabaco). El combate del gusano tigre es similar al citado para el cogollero y para el bellotero. Se puede hacer uso de la piretrinas como el Cimbush (0,5 I/ha) o Decís (0,5 I/ha), o bien metomil (Lannate 90% PS 0,4 kg/ha). 14 Enfermedades y su Combate - Marchitez o Fusariosis Fusarium Oxysporium Este hongo vive en el suelo y ataca las plantas en cualquier estado de su ciclo. Las hojas las deja marchitas y quedan pendiendo del pecíolo. En la base de las hojas y de las ramas produce una mancha color marrón oscuro, desarrollado en sentido longitudinal; generalmente causa la muerte de la planta. Cuando el ataque ocurre en estado adulto se pierden gran cantidad de frutos. Si el ataque es aislado, cuando se presenta la enfermedad, las plantas afectadas deben erradicarse, posteriormente el cultivo debe rotarse a sembrar solo las variedades resistentes y precoces. - Moho Ceniciento Botrytis Cinérea Pers. Ataca la parte reproductiva de la higuerilla, desde la inflorescencia hasta la semilla y pudre la capsula, se presenta en condiciones de alta humedad y temperatura. Para disminuir la incidencia, deben sembrarse variedades cuya resistencia a la variedad haya sido probada y que sea precoz. Si no, es indispensable la desinfección de la semilla con fungicidas apropiados y sembrar en la época adecuada, para que la fructificación no ocurra en época humedad. Las partes afectadas deben ser eliminadas y destruidas, al igual que las plantas silvestres de esta especie. 15 - Manchas de las hojas Ricinella Xanthomonas Ricinicola El ataque de ambas enfermedades se limita a las hojas. Se controlan con variedades resistentes. - Marchitamiento Phytophthora Spp. Ataca las plantas recién germinadas y les causa la muerte. Para minimizar su incidencia, los suelos deben tener muy buen drenaje, sembrar en la época adecuada y utilizar variedades resistentes. Los híbridos COSTASEM H-343 y H-1911 son resistentes a las enfermedades fungosas, pero se hace hincapié en la selección de terrenos muy bien drenados. - Virosis Su Incidencia es poca y además existen variedades resistentes al virus. 16 Cosecha La primera cosecha de esta planta se inicia normalmente a los 120 días cuando las variedades son precoces y a los 150 días en las más tardías. En las variedades cuyo fruto no se abre (indehiscente), la cosecha se hace cuando todos los frutos están secos, por lo que la mayoría de las veces se hace una sola recolección. La cosecha mecanizada requiere variedades enanas y uniformes tanto en crecimiento como en ramificaciones, con cápsulas indehiscentes y las hojas deben eliminarse ya sea natural o artificialmente con defoliantes. La cosechadora típica para arroz, sirve para cosechar este cultivo con simples aditamentos y cambio en la velocidad del cilindro. El beneficiado de la higuerilla puede ser manual o mecanizada y tiene cuatro etapas básicas: secado, separación, limpieza y en secado de la semilla. El secado puede ser natural o mediante secadoras. La separación es mediante la maquina descascarada y la limpieza puede ser manual (aventado) o por abanicos mecánicos. Para los frutos indehiscentes el proceso de separado debe ser mecanizado. 17 Descripción Una vez que se han observado las características de la higuerilla como semilla y su posible cultivo en nuestra región, se procede a observar las características de la higuerilla como semilla. En pruebas que hicimos en el laboratorio de la escuela encontramos que la semilla tiene aproximadamente 50% de aceite, este aceite se usa como aceite de ricino que es un purgante de uso medicinal, encontramos cierta toxicidad pero esta se pierde al ir calentando a 80° C por lo que no es peligroso para consumo humano. La semilla de higuerilla es una semilla redonda muy parecida en apariencia a una garrapata (de ahí viene el nombre de ricinus). Nuestro objetivo el de tener un combustible de fácil elaboración y que se maneje de manera práctica. Al ir observando el proceso encontramos que al fermentar esta semilla se produce alcohol pero a muy largo plazo, pero si la machacamos tenemos una masa grasosa homogénea que al ser quemada tarda un poco en combustionar pero que cuando prende genera una buena cantidad de lumbre por un periodo aproximadamente de 10 minutos para 20g. Así que consideramos que esta masa es la que podemos usar como combustible y para demostrar su efectividad diseñamos un calentador de agua y estufa que sea práctica y de fácil utilización para lo cual utilizamos. 18 - Bote: con capacidad de 20lts., 35 cm. De altura, base con 13.5 cm. De radio - Estufa: con 13.5 cm. De radio, de base y de altura 16.5 cm., cuya base sea una maya de 13 cm. De radio y de altura 5.5 cm. Para este diseño nos basamos en estufas de leña que se comercializan en zonas rurales. Cabe mencionar que también en laboratorio hicimos una prueba en donde calentamos 250 ml de agua donde usamos 10g de higuerilla machacada que duró 8 min. Encendida y la temperatura del agua se elevó de 18°C a 70°C. Por lo que le vemos el potencial para calentar agua de manera efectiva. Aplicación Buscando la aplicación práctica de nuestra investigación encontramos que la semilla de higuerilla tiene una gran aplicación por su capacidad como combustible y lo queremos aplicar en el calentador y estufa de biomasa (higuerilla) que sea móvil y desmontable para darle así un uso práctico y sencillo y sobre todo económico y que la podemos aplicar en casa o en lugares donde se requiera, puesto que también podría ser un calentador en zonas donde hace mucho frio en invierno como la rumorosa o en la sierra, por ejemplo. 19 Proceso de Elaboración Higuerilla Paso 1.buscamos semillas de higuerilla. Paso 2. Descarapelamos hasta que quede una pequeña semilla blanca. Paso 3. Las pusimos en un mortero y empezamos a molerlas con 2 gotas de agua cada semilla hasta tener una especie de mezcla de color beige, la cual forma una masa homogénea. Calentador y Estufa Desmontable Paso 1. Conseguimos 2 botes de pintura vacíos. Paso 2. Al primero lo cortamos a la mitad, le abrimos una especie de ventana por enfrente y otra más pequeña en la parte de atrás y una malla mosquitera para sostener higuerilla. Paso 3. Al segundo bote solo le pusimos una llave para el agua. Paso 4. Por ultimo pintamos ambos botes. 20 Desglose de Requerimientos de Recursos Materiales Medidas de Boiler Bote: capacidad de 20 lts., 35 cm. de altura, base con 13.5 cm. de radio. Estufa de biomasa: con 13.5 cm. de radio, de base y de altura 16.5 cm. Malla: con 13 cm. de radio y de altura 5.5 cm. Costo Aproximado 2 botes vacíos de pintura reciclados……………………………………...…….$ 0.00 Pedazo de malla mosquitera …………………..……………………..……….. $ 20.00 Llave de agua…………………………………………………………….………..$ 40.00 Pintura en aerosol……………………………………………….………...………$30.00 Encendedor largo…………………………………...…………………...………..$15.00 Tubo galvanizado………………….…………………………...………………….$40.00 Total……………………………...…………………………………………………$145.00 Factibilidad del Proyecto Factibilidad Técnica: es fácil de hacer porque sus elementos son muy accesibles. Factibilidad Social: sirve para calentar agua o cosas que requieran calentar. Factibilidad Financiera: su costo es muy barato por los elementos que requiere. 21 Instructivo de Instalación Se coloca el bote más pequeño debajo del más grande, se pones el agua que desea en el calentador, coloca una cierta cantidad de biomasa y la enciende con unos serillos o encendedor. Si quieres solo la estufa es el mismo procedimiento, solo que ahora sin el bote de arriba. Medidas de Seguridad - No ingerir la higuerilla porque es toxica y puede dañar seriamente a las personas. - Colocarla en una zona segura. - No agarrar ni tocar el boiler sin antes tener el cuidado de observar si esta caliente, en caso de que si lo esté, usar trapos o guantes para evitar quemaduras. 22 Bibliografía - www.biodisol.com/cultivo-de-higuerilla-en-México - aspectos técnicos cobre cuarenta y cinco cultivos agrícolas de cost rica, dirección general de investigación y extensión agrícola. Ministerio de agricultura y ganadería. San jose de costa rica, 2005. - www.conacyt.gob.mx - www.agronet.gov.co/.../20089291615 cartilla higuerilla CORPOIC - www.youtube.com/watch?v=x01Ce2aoSOI - www.kaiima.com/semillasDeRicino - www.chapingo.mx/agroecologia/.../practicas de produccioniii.pdf - www.sagarpa.gob.mx - http://www.youtube.com/watch?v=NYeAquq9B4s - http://www.youtube.com/watch?v=Rx32UsC msE&feature=related - http://www.dailymotion.com/video/xap1co construyendo-una-estufa-o- cocina-a tech 23
