Evaluación Catalítica de un Catalizador Compuesto Heterogéneo Optimizado Derivado de la Fusión de Residuos Tri-Biogénicos
Autores: Oyedele, Oyelayo Ajamu; Jekayinfa, Simeon Olatayo; Alade, Abass O.; Enweremadu, Christopher Chintua
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Evaluación Catalítica de un Catalizador Compuesto Heterogéneo Optimizado Derivado de la Fusión de Residuos Tri-Biogénicos
Categoría
Energía
Subcategoría
Energía biomasa
Palabras clave
Residuos agrícolas
Catalizadores
Composiciones elementales
Composiciones de óxido
Procesos de transesterificación
Producción de biodiésel
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 20
Citaciones: Sin citaciones
Este estudio analiza las composiciones elementales y de óxido de tres residuos agrícolas seleccionados: hojas de papaya secas (DPL), cáscara de nuez de kola (KNP) y cáscara de naranja dulce (SOP) por su potencial como catalizadores heterogéneos. El análisis de dispersión de energía de rayos X (EDX) identificó el calcio (25%) y el potasio (29%) como los elementos principales en DPL y KNP, con óxido de calcio (CaO) y óxido de potasio (KO) como los óxidos dominantes. SOP tenía una composición similar pero carecía de vanadio. Los residuos calcinados se analizaron a temperaturas que oscilaban entre 500 grados C y 900 grados C utilizando fluorescencia de rayos X (XRF), revelando un contenido estable de dióxido de silicio (SiO) y variaciones dependientes de la temperatura en CaO y KO, lo que indica su potencial catalítico para procesos de transesterificación. La microscopía electrónica de barrido (SEM) mostró microestructuras esponjosas y no uniformes, mejorando el área de superficie y la eficiencia catalítica. La espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) identificó grupos funcionales esenciales para la actividad catalítica, como hidroxilos, metilos y carboxilos. La difracción de rayos X (XRD) confirmó la presencia de fases cristalinas como carbonato de calcio y óxido de calcio, cruciales para el rendimiento catalítico. La producción experimental de biodiésel utilizando una mezcla de los residuos calcinados (33.33% cada uno de KNPA, SOPA y DPLA) resultó en el mayor rendimiento de biodiésel con un 65.3%. Las estadísticas resumidas del modelo, incluidos los valores de R (0.9824) y las desviaciones estándar (0.0026), validaron el diseño experimental, indicando alta precisión y exactitud en la predicción. Estos resultados sugieren que los residuos agrícolas seleccionados, cuando se calcinan y mezclan adecuadamente, pueden servir como catalizadores heterogéneos efectivos, con implicaciones significativas para la producción de biodiésel, apoyando investigaciones previas sobre la importancia del calcio en los procesos catalíticos.
Descripción
Este estudio analiza las composiciones elementales y de óxido de tres residuos agrícolas seleccionados: hojas de papaya secas (DPL), cáscara de nuez de kola (KNP) y cáscara de naranja dulce (SOP) por su potencial como catalizadores heterogéneos. El análisis de dispersión de energía de rayos X (EDX) identificó el calcio (25%) y el potasio (29%) como los elementos principales en DPL y KNP, con óxido de calcio (CaO) y óxido de potasio (KO) como los óxidos dominantes. SOP tenía una composición similar pero carecía de vanadio. Los residuos calcinados se analizaron a temperaturas que oscilaban entre 500 grados C y 900 grados C utilizando fluorescencia de rayos X (XRF), revelando un contenido estable de dióxido de silicio (SiO) y variaciones dependientes de la temperatura en CaO y KO, lo que indica su potencial catalítico para procesos de transesterificación. La microscopía electrónica de barrido (SEM) mostró microestructuras esponjosas y no uniformes, mejorando el área de superficie y la eficiencia catalítica. La espectroscopía infrarroja por transformada de Fourier (FTIR) identificó grupos funcionales esenciales para la actividad catalítica, como hidroxilos, metilos y carboxilos. La difracción de rayos X (XRD) confirmó la presencia de fases cristalinas como carbonato de calcio y óxido de calcio, cruciales para el rendimiento catalítico. La producción experimental de biodiésel utilizando una mezcla de los residuos calcinados (33.33% cada uno de KNPA, SOPA y DPLA) resultó en el mayor rendimiento de biodiésel con un 65.3%. Las estadísticas resumidas del modelo, incluidos los valores de R (0.9824) y las desviaciones estándar (0.0026), validaron el diseño experimental, indicando alta precisión y exactitud en la predicción. Estos resultados sugieren que los residuos agrícolas seleccionados, cuando se calcinan y mezclan adecuadamente, pueden servir como catalizadores heterogéneos efectivos, con implicaciones significativas para la producción de biodiésel, apoyando investigaciones previas sobre la importancia del calcio en los procesos catalíticos.