Modelado numérico sostenible de cáscaras de coco (Cocos nucifera) y hojas de choclo (Zea mays) para diseñar prototipo de agrofibra aglomerada.
MSc. Fredis Franco Pesantez
- Diego Joel De la Cruz Diaz
- Anahí Leonela Conforme Solano
- Enma Enith Salinas Cartuche
- Leslye Jamilet Aguilar Palta
RESUMEN
El presente estudio se centra en el aprovechamiento sostenible de residuos agroindustriales, específicamente cáscaras de coco (Cocos nucifera) y hojas de choclo (Zea mays), para la elaboración de un prototipo de agrofibra aglomerada con propiedades sustentables orientadas a la construcción ecológica. El objetivo principal fue caracterizar funcional, físico-química y mecánicamente el material obtenido, para desarrollar un modelado numérico capaz de optimizar la formulación y la geometría del prototipo. La investigación se ejecutó en una ciudad ecuatoriana, donde se recolectaron las materias primas bajo criterios de disponibilidad y sustentabilidad. La fibra de coco fue sometida a remojo durante 15 días, seguida de un proceso de secado y trituración; mientras que las hojas de choclo fueron secadas al ambiente durante cinco días y posteriormente cortadas y molidas. Se prepararon tableros de volumen 60 cm3, empleando diferentes formulaciones experimentales para evaluar el efecto de la proporción de fibras en el desempeño final. Los análisis funcionales son: humedad inicial 11% m/m, densidad aparente 220 kg/m³, absorción de agua 85%, hinchamiento 20%, conductividad térmica 0.12 W·m⁻¹·K⁻¹ y porosidad 65%, lo que sugiere un potencial adecuado para aplicaciones aislantes. Comportamiento mecánico: resistencia a compresión 4.5 MPa y un módulo de elasticidad 780 MPa, valores consistentes con biocompuestos ligeros. La caracterización fisicoquímica mostró un pH 5.8, acidez titulable 2.0 mg NaOH/g, contenido de cenizas 6%, materia volátil 70% y carbono fijo 18% (m/m). Estos resultados permitieron evaluar el desempeño del material frente a condiciones de uso real y determinar su viabilidad como sustituto ecológico de aislantes convencionales.
Palabras clave: Agrofibra, agroindustriales, modelado, fisicoquímica, Biocompuestos.
