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OBTENCIÓN DE CARBÓN ACTIVADO A PARTIR DE MEZCLAS DE RESIDUOS DE PLÁSTICOS PET POR ACTIVACIÓN CON ÁCIDO FOSFÓRICO
(2023) Rodrigo Surculento Villalobos; Gabriela M. Marín M.; Luis Lopez N; Instituto de Investigaciones Químicas IIQ, Universidad Mayor de San Andrés UMSA, Av. Villazón N° 1995, La Paz, Bolivia.; Luis Lopez N; Instituto de Investigaciones Químicas IIQ, Universidad Mayor de San Andrés UMSA, Av. Villazón N° 1995, La Paz, Bolivia.
En este estudio se plantea la obtención de carbón activado a partir de residuos plásticos compuestos de tereftalato de polietileno (PET) y ácido fosfórico mediante un pre-tratamiento químico en una relación másica de PET:H3 PO4, 1:1 y 1:4, seguido de un pre-tratamiento térmico. El carbón activado fue obtenido mediante una reacción pirolítica a temperaturas entre 450°C y 600°C. Los tiempos de proceso variaron entre 1 a 4 horas en un reactor tubular tipo batch. El material obtenido fue lavado para remover los excedentes de ácido fosfórico. Finalmente, se determinó el área superficial específica mediante un análisis de fisisorción con nitrógeno. Éste fue calculado mediante el método de Single Point BET. Se obtuvo un modelo empírico estadístico proveniente del diseño experimental aplicado y, se determinó que, en las mejores condiciones experimentales, pueden obtenerse áreas superficiales específicas de 1100 a 1250 m2 /g.
PERSPECTIVAS EN LA UTILIZACIÓN DE RESIDUOS DE LA INDUSTRIA DE LA CASTAÑA: PROCESOS TERMOQUÍMICOS, REVISIÓN BIBLIOGRÁFICA
(2023) Gabriela M Marín M; Rodrigo Surculento Villalobos; Luis Lopez N; Instituto de Investigaciones Químicas IIQ, Universidad Mayor de San Andrés UMSA, Av. Villazón N° 1995, La Paz, Bolivia.; Luis Lopez N.; Instituto de Investigaciones Químicas IIQ, Universidad Mayor de San Andrés UMSA, Av. Villazón N° 1995, La Paz, Bolivia.
Se revisaron en bibliografía tecnologías comerciales para la valorización de biomasa boliviana como la castaña. Tres tecnologías resultaron promisorias: gasificación, pirólisis y licuefacción hidrotermal. Los productos finales en las tres tecnologías son: sólidos (biochar), líquidos (bioaceite) y gas (gas de síntesis), en diferentes proporciones. La gasificación genera 85% de gas, 10% de sólido y 5% líquido. La pirólisis genera entre 30-75% de líquidos, 12-35% de sólidos y 13-35% de gases. La licuefacción hidrotermal genera entre 20-50% de biocrudo, 40-60% de fase acuosa, 10-20% de fase sólida y menos de un 5% de gas. En el caso de la gasificación, el enfoque principal es la producción de energía. Los procesos pirolíticos se enfocan en producir bioaceites. En los procesos de licuefacción hidrotermal, el producto más importante es el biocrudo. En base al tipo de producto deseado se deben considerar las características fisicoquímicas de la biomasa, las etapas de pretratamiento, los tipos de reactores a utilizar, las condiciones de operación y los procesos complementarios. Todos estos tópicos son de gran importancia al momento de implementar una tecnología para la conversión de residuos de la industria castañera.
Pyrolysis of açai stems (Euterpe oleracea Mart.) and cocoa husks (Theobroma cacao L.) residues for the generation of added-value products in rural areas
(Springer Nature, 2024) Ronald M. Lara Prado; Rodrigo Surculento Villalobos; Luis Felipe López; Henrik Kušar
Abstract Generally, agriculture activities represent the main economic income of rural areas, and during these, huge amounts of biomass are generated. This biomass is considered as garbage due to its high storage cost. However, energy and added-value products can be recovered from biomass. Within this context, açai stems and cocoa husks were collected from different rural areas of Bolivia due to their high importance in the local and international markets as two of the most available products of the country. The preliminary study will contribute in the field of green energy recovery and resource management. Thus, in this study, both residues were tested as renewable feedstocks for the generation of added-value products from pyrolysis at 500 °C for 30 min. Açai stems were found to be more suitable to biochar based with yields up to 49.1% ± 2.4%, but also for biogas production (33.9% ± 2.0%). Cocoa husk was also found to be more suitable for biochar production (38.1% ± 1.7%) but also for bio-oils (33.6% ± 17.6%). Both resulting biochars had basic pH (between 10 and 12) and low density (287.2 kg/m 3 and 401.7 kg/m 3 ). Additionally, the lack of heavy metals on the surface makes both biochar products good candidates for soil amendment applications. Furthermore, the bio-oil composition is complex and varied, and products such as Maltol, 2-methyl furane, and D-allose have direct applications in the food industry. Moreover, the presence of phenolic compounds and hydrocarbons with more than five carbons in the structure makes the obtained bio-oils suitable for upgrading processes for biofuel production. Finally, the obtained biogases can be applied for local electricity generation, or to reduce the energy requirements for the pyrolysis reactor. Graphical Abstract