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Análisis Comparativo de las Condiciones Óptimas de Reacción para la Carbonización Hidrotermal y los Procesos de Agua Caliente Líquida en la Valoración de las Vainas de Guisante y los Residuos de Cereza de Café en Químicos Plataforma

Autores: Lozano Pérez, Alejandra Sophia; Romero Mahecha, Valentina; Guerrero Fajardo, Carlos Alberto

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Análisis Comparativo de las Condiciones Óptimas de Reacción para la Carbonización Hidrotermal y los Procesos de Agua Caliente Líquida en la Valoración de las Vainas de Guisante y los Residuos de Cereza de Café en Químicos Plataforma


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Química

Palabras clave

Gestión
Café
Residuos de peapod
Procesos hidrotermales
Caracterización de biomasa
Productos químicos de plataforma

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 25

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La gestión de los desechos de café y de las vainas de guisante presenta desafíos ambientales significativos, con millones de toneladas generadas anualmente, lo que lleva a problemas de eliminación e ineficiencias en el uso de recursos. Los procesos hidrotermales ofrecen un método de valorización prometedor, aunque las características de la biomasa influyen significativamente en los productos resultantes. La caracterización de la biomasa reveló perfiles distintos para los desechos de cereza de café (humedad: 10.94%, cenizas: 7.79%, materia volátil: 79.91%, carbono fijo: 1.36%, celulosa: 27.6%, hemicelulosa: 12.5% y lignina: 13.7%) y las vainas de guisante (humedad: 7.77%, cenizas: 4.22%, materia volátil: 74.18%, carbono fijo: 13.0%, celulosa: 20.2%, hemicelulosa: 17.4% y lignina: 5.0%). Se realizaron experimentos en reactores hidrotermales de 100 mL y 500 mL con condiciones variables de temperatura (120-260 grados C), tiempo (1-4 h), agitación (ninguna y a 5000 y 8000 rpm), relación biomasa/agua (1:5, 1:10, 1:20 y 1:40), tamaño de partícula (0.5-5 mm) y catalizadores (ácidos y bases). Los resultados mostraron que las vainas de guisante produjeron más de 30 veces más productos químicos de plataforma que el café. Las altas temperaturas (más de 180 grados C) degradaron las vainas de guisante, mientras que los rendimientos del café aumentaron. Ambas biomasas fueron influenciadas de manera similar por las condiciones de reacción: relaciones más bajas de biomasa/agua, tamaños de partícula más pequeños, catalizadores ácidos y sin agitación aumentaron los rendimientos. Las vainas de guisante consistentemente tuvieron mayores rendimientos que el café en todas las condiciones. El análisis de biochar reveló antracita del café y carbón de las vainas de guisante.

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