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Modelado de la Licuefacción Catalizada por Ácido de la Madera Corazón de Pino Quemado

Autores: Ozkan, Sila; Gonçalves, Diogo; Paulo, Ivo; Queirós, Carla S. G. P.; Carvalho, Ana; Puna, Jaime; Gomes, João; Bordado, João; Galhano dos Santos, Rui

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Modelado de la Licuefacción Catalizada por Ácido de la Madera Corazón de Pino Quemado


Categoría

Ciencias Medioambientales

Subcategoría

Ciencia y tecnología de los recursos naturales

Palabras clave

Estudio
Producción de bioaceite
Licuefacción termoquímica
Madera de pino quemada
Disolvente
Catalizador

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 20

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Este estudio se centró en la producción de bioaceite mediante licuefacción termoquímica. Para la reacción, se utilizó madera de pino quemada como materia prima, 2-etilhexanol (2-EHEX) como disolvente, ácido toluenosulfónico (pTSA) como catalizador, y el disolvente para el lavado fue acetona. El procedimiento consistió en un proceso de licuefacción catalizado por un ácido moderado, y se aplicó a tres temperaturas diferentes: 120, 140 y 160 grados C, y en períodos de 30, 105 y 180 minutos con concentraciones de catalizador del 1%, 5.5% y 10% (m/m) de la masa total. Los resultados óptimos mostraron un rendimiento de bioaceite del 86.03% y un valor calorífico superior (HHV) de 36.41 MJ/kg, que fue 1.96 veces más que el HHV de la madera de pino quemada. Se realizó una metodología de superficie de respuesta (diseño Box-Behnken) para la optimización de la reacción de licuefacción. La temperatura de reacción, el tiempo de reacción y la concentración de catalizador se eligieron como variables independientes. El modelo obtenido mostró buenos resultados con un alto R-cuadrado ajustado (0.988) y un valor p excelente (menos de 0.001). Los productos licuados fueron caracterizados por espectroscopia infrarroja transformada de Fourier (FTIR) y análisis termogravimétrico (TGA), y también se realizó microscopía electrónica de barrido (SEM) para validar el impacto de los cambios morfológicos en el área superficial de las muestras sólidas. Este estudio muestra una excelente oportunidad para validar un método de reciclaje de residuos leñosos a través de la licuefacción catalizada por ácidos. En particular, este enfoque es de gran interés para producir bioaceite con un buen rendimiento, recuperando parte de los valores perdidos durante los incendios forestales.

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