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
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
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.
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.