Evaluación del rendimiento de un nuevo adsorbente de carbonato de sodio para el endulzamiento del biogás: estudios en lecho fijo, cinéticas de adsorción y isotermas de adsorción
Autores: Mrosso, Register; Mecha, Cleophas Achisa
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evaluación del rendimiento de un nuevo adsorbente de carbonato de sodio para el endulzamiento del biogás: estudios en lecho fijo, cinéticas de adsorción y isotermas de adsorción
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Energía renovable
Biogás
Ceniza de soda
Degradación ambiental
Impurezas
Desulfuración
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La dependencia de fuentes de energía no renovables que emiten gases de efecto invernadero, como el carbón, el gas natural y el petróleo, aumenta el cambio climático. La transición a energías renovables, como el biogás, es crucial para reducir la degradación ambiental y el calentamiento global. La existencia de impurezas como el sulfuro de hidrógeno dificulta la aplicación del biogás. Utilizar recursos naturales para la purificación del biogás es esencial para mejorar el acceso a energía limpia para comunidades de bajos ingresos. Este estudio utilizó ceniza de soda derivada del Lago Natron en Tanzania como un sorbente para la eliminación de HS. Se investigaron los efectos de la masa del sorbente, la tasa de flujo y el tamaño de las partículas. Los datos experimentales se analizaron utilizando modelos cinéticos, isótopos de adsorción y curvas de ruptura. La ceniza de soda con un tamaño de partícula de 280 m, una tasa de flujo de 0.03 m/h y una masa de 75 g demostró el mejor rendimiento, logrando una eficiencia del 94% en la eliminación y una capacidad de adsorción de 0.02 g por 100 g en cinco ciclos repetidos. Los isótopos de Freundlich y Jovanovich se ajustan a los datos con n = 0.4 y K = 0.003, respectivamente. La cinética de adsorción se describió mejor mediante el modelo intra-particular (k = 0.14, c = 0.59 mg/g y R = 0.972). Un análisis de ruptura indicó que el modelo de Yoon-Nelson proporcionó el mejor ajuste con un R de 0.95. La ceniza de soda del Lago Natron demostró un gran potencial en la desulfuración del biogás, contribuyendo así a la producción y acceso a energía limpia.
Descripción
La dependencia de fuentes de energía no renovables que emiten gases de efecto invernadero, como el carbón, el gas natural y el petróleo, aumenta el cambio climático. La transición a energías renovables, como el biogás, es crucial para reducir la degradación ambiental y el calentamiento global. La existencia de impurezas como el sulfuro de hidrógeno dificulta la aplicación del biogás. Utilizar recursos naturales para la purificación del biogás es esencial para mejorar el acceso a energía limpia para comunidades de bajos ingresos. Este estudio utilizó ceniza de soda derivada del Lago Natron en Tanzania como un sorbente para la eliminación de HS. Se investigaron los efectos de la masa del sorbente, la tasa de flujo y el tamaño de las partículas. Los datos experimentales se analizaron utilizando modelos cinéticos, isótopos de adsorción y curvas de ruptura. La ceniza de soda con un tamaño de partícula de 280 m, una tasa de flujo de 0.03 m/h y una masa de 75 g demostró el mejor rendimiento, logrando una eficiencia del 94% en la eliminación y una capacidad de adsorción de 0.02 g por 100 g en cinco ciclos repetidos. Los isótopos de Freundlich y Jovanovich se ajustan a los datos con n = 0.4 y K = 0.003, respectivamente. La cinética de adsorción se describió mejor mediante el modelo intra-particular (k = 0.14, c = 0.59 mg/g y R = 0.972). Un análisis de ruptura indicó que el modelo de Yoon-Nelson proporcionó el mejor ajuste con un R de 0.95. La ceniza de soda del Lago Natron demostró un gran potencial en la desulfuración del biogás, contribuyendo así a la producción y acceso a energía limpia.