Evaluación Multiescalar de la Fibra de Coco Cruda como Biosorbente para la Remediación de Derrames de Petróleo Marino: Desde Aplicaciones de Laboratorio hasta Aplicaciones en el Campo
Autores: Cardoso, Célia Karina Maia; Moreira, Ícaro Thiago Andrade; Queiroz, Antônio Fernando de Souza; Oliveira, Olívia Maria Cordeiro de; Lobato, Ana Katerine de Carvalho Lima
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Evaluación Multiescalar de la Fibra de Coco Cruda como Biosorbente para la Remediación de Derrames de Petróleo Marino: Desde Aplicaciones de Laboratorio hasta Aplicaciones en el Campo
Categoría
Ciencias Medioambientales
Subcategoría
Ciencia y tecnología de los recursos naturales
Palabras clave
Estudio
Fibras de coco
Biosorbentes
Eliminación de petróleo crudo
Pruebas de laboratorio
Entornos marinos
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio proporciona la primera evaluación multiescalar integral de las fibras de coco crudas como biosorbentes para la eliminación de petróleo crudo, abarcando pruebas de adsorción en laboratorio, simulaciones hidrodinámicas a mesoescala y ensayos de campo en entornos marinos. Las fibras fueron caracterizadas por SEM, FTIR, XRD, XPS y análisis de composición química (método NREL), confirmando su naturaleza lignocelulósica, alto contenido de lignina y grupos funcionales favorables para la adsorción de hidrocarburos. A la microscale, un diseño factorial fraccionado de 2 evaluó la influencia de la dosis, concentración, tiempo de contacto, temperatura y pH, seguido de ajustes de modelos cinéticos y de equilibrio y pruebas de regeneración. La dosis, concentración y tiempo de contacto fueron los factores más significativos, mientras que la baja sensibilidad a la salinidad destacó la robustez del material en condiciones marinas. La adsorción siguió cinética de pseudo-segundo orden, con una capacidad de adsorción en equilibrio de 4.18 +/- 0.19 g/g, y fue mejor descrita por la isoterma de Langmuir, indicando quimisorción y formación de monocapa. La regeneración mecánica por centrifugación permitió su reutilización durante hasta cinco ciclos sin reactivos químicos, alineándose con los principios de economía circular. En aplicaciones a mesoescala y de campo, las fibras mantuvieron la integridad estructural, flotabilidad y eficiencia de adsorción. Estos resultados proporcionan un sólido apoyo técnico para el uso práctico de las fibras de coco crudas en la respuesta a derrames de petróleo, ofreciendo una solución renovable, accesible y rentable para aplicaciones escalables en entornos costeros y marinos.
Descripción
Este estudio proporciona la primera evaluación multiescalar integral de las fibras de coco crudas como biosorbentes para la eliminación de petróleo crudo, abarcando pruebas de adsorción en laboratorio, simulaciones hidrodinámicas a mesoescala y ensayos de campo en entornos marinos. Las fibras fueron caracterizadas por SEM, FTIR, XRD, XPS y análisis de composición química (método NREL), confirmando su naturaleza lignocelulósica, alto contenido de lignina y grupos funcionales favorables para la adsorción de hidrocarburos. A la microscale, un diseño factorial fraccionado de 2 evaluó la influencia de la dosis, concentración, tiempo de contacto, temperatura y pH, seguido de ajustes de modelos cinéticos y de equilibrio y pruebas de regeneración. La dosis, concentración y tiempo de contacto fueron los factores más significativos, mientras que la baja sensibilidad a la salinidad destacó la robustez del material en condiciones marinas. La adsorción siguió cinética de pseudo-segundo orden, con una capacidad de adsorción en equilibrio de 4.18 +/- 0.19 g/g, y fue mejor descrita por la isoterma de Langmuir, indicando quimisorción y formación de monocapa. La regeneración mecánica por centrifugación permitió su reutilización durante hasta cinco ciclos sin reactivos químicos, alineándose con los principios de economía circular. En aplicaciones a mesoescala y de campo, las fibras mantuvieron la integridad estructural, flotabilidad y eficiencia de adsorción. Estos resultados proporcionan un sólido apoyo técnico para el uso práctico de las fibras de coco crudas en la respuesta a derrames de petróleo, ofreciendo una solución renovable, accesible y rentable para aplicaciones escalables en entornos costeros y marinos.