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Extrusión de doble tornillo como pretratamiento mecánico para mejorar la producción de biometano a partir de biomasa agroindustrial, agrícola y de cultivos de cobertura

Autores: Chevalier, Arthur; Evon, Philippe; Monlau, Florian; Vandenbossche, Virginie; Sambusiti, Cecilia

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Extrusión de doble tornillo como pretratamiento mecánico para mejorar la producción de biometano a partir de biomasa agroindustrial, agrícola y de cultivos de cobertura


Categoría

Ciencias Medioambientales

Subcategoría

Gestión y eliminación de residuos

Palabras clave

Efectos del tratamiento mecánico
Extrusión de doble tornillo
Producción de biometano
Biomasas lignocelulósicas
Perfiles de tornillo de esfuerzo cortante
Pretratamiento por extrusión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 30

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio tuvo como objetivo evaluar los efectos del tratamiento mecánico a través de la extrusión de doble tornillo para mejorar la producción de biometano. Se evaluaron cuatro biomasas lignocelulósicas (es decir, subproductos de maíz dulce, triticale entero, residuos de maíz y paja de trigo) y se probaron dos perfiles de tornillo con diferentes tensiones de corte. Se evaluaron la composición química, la reducción del tamaño de partículas, la densidad aparente y la cristalinidad de la celulosa para mostrar el efecto del pretratamiento por extrusión en las propiedades fisicoquímicas del sustrato y sus capacidades de producción de metano bioquímico (BMP). Ambos pretratamientos mecánicos permitieron un aumento en la proporción de partículas con un tamaño de diámetro inferior a 1 mm (del 3.7% al 72.7%). El perfil más restrictivo también permitió una solubilización significativa de compuestos solubles en agua, del 5.5% al 13%. Esta extrusión de alto corte también reveló una reducción en la cristalinidad de la celulosa para los residuos de maíz (es decir, una reducción del 8.6%). Los subproductos de maíz dulce revelaron los valores de BMP más altos (338-345 NmL/gVS), seguidos por los residuos de maíz (264-286 NmL/gVS), la paja de trigo (247-270 NmL/gVS) y el triticale entero (233-247 NmL/gVS). Sin embargo, no se proporcionó una mejora estadística en la producción máxima de BMP por la extrusión de doble tornillo. No obstante, el análisis cinético de BMP demostró que ambos pretratamientos por extrusión fueron capaces de aumentar la constante de tasa específica (del 13% al 56% para la extrusión suave y del 66% al 107% para la de alto corte).

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