Producción Hidrotermal Catalítica de Químicos Plataforma a partir de Biomasa de Café Utilizando Ácidos Orgánicos como Catalizadores
Autores: Lozano Pérez, Alejandra Sophia; Romero Mahecha, Valentina; Guerrero Fajardo, Carlos Alberto
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Producción Hidrotermal Catalítica de Químicos Plataforma a partir de Biomasa de Café Utilizando Ácidos Orgánicos como Catalizadores
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Residuos de cereza de café
Desafíos ambientales
Valorización
Catalizadores de ácidos orgánicos
Tratamiento hidrotérmico
Selectividad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
Los residuos de cereza de café, un subproducto de la producción de café, presentan desafíos ambientales significativos debido a su gran volumen, aproximadamente 20 millones de toneladas anuales. La eliminación de estos residuos, que incluyen pulpa y mucílago, a menudo conduce a la contaminación de los sistemas terrestres y acuáticos, contribuyendo a la degradación ambiental. Además, la alta acidez y el contenido orgánico de los residuos de cereza de café complican su gestión, lo que hace crucial encontrar soluciones sostenibles para su valorización y reutilización con el fin de mitigar estos impactos ecológicos. El propósito de este estudio es investigar la eficiencia y selectividad de varios catalizadores de ácidos orgánicos en la valorización hidrotermal de los residuos de cereza de café. Los procedimientos se llevaron a cabo utilizando el tratamiento de agua caliente líquida (LHW) durante una hora con una relación de biomasa/catalizador de 1:20 y un tamaño de partícula de biomasa de 1 mm a 180 grados C en reactores por lotes de 500 mL, modificando 10 ácidos orgánicos diferentes a 0.02 M. Las concentraciones de los productos valorizados (HMF, furfural, ácido levulínico, ácido fórmico y azúcares) se midieron utilizando HPLC-IR. Entre los catalizadores probados, el ácido adípico demostró la mayor eficiencia, con un rendimiento total del 53.667%, mostrando una selectividad significativa hacia el ácido fórmico (19.663%) y el ácido levulínico (11.291%). En contraste, el ácido butírico fue el catalizador menos eficiente, con un rendimiento total del 17.395% y mostrando una selectividad mínima hacia otros compuestos. El ácido cloroacético y el ácido benzoico fueron notables por su alta selectividad hacia los azúcares. Otros catalizadores, como el ácido antranílico, el ácido propanoico y el ácido succínico, mostraron una eficiencia y selectividad moderadas, con rendimientos equilibrados en varios compuestos. Estos hallazgos destacan la importancia de la selección de catalizadores en la optimización del proceso hidrotermal para los resultados de productos deseados.
Descripción
Los residuos de cereza de café, un subproducto de la producción de café, presentan desafíos ambientales significativos debido a su gran volumen, aproximadamente 20 millones de toneladas anuales. La eliminación de estos residuos, que incluyen pulpa y mucílago, a menudo conduce a la contaminación de los sistemas terrestres y acuáticos, contribuyendo a la degradación ambiental. Además, la alta acidez y el contenido orgánico de los residuos de cereza de café complican su gestión, lo que hace crucial encontrar soluciones sostenibles para su valorización y reutilización con el fin de mitigar estos impactos ecológicos. El propósito de este estudio es investigar la eficiencia y selectividad de varios catalizadores de ácidos orgánicos en la valorización hidrotermal de los residuos de cereza de café. Los procedimientos se llevaron a cabo utilizando el tratamiento de agua caliente líquida (LHW) durante una hora con una relación de biomasa/catalizador de 1:20 y un tamaño de partícula de biomasa de 1 mm a 180 grados C en reactores por lotes de 500 mL, modificando 10 ácidos orgánicos diferentes a 0.02 M. Las concentraciones de los productos valorizados (HMF, furfural, ácido levulínico, ácido fórmico y azúcares) se midieron utilizando HPLC-IR. Entre los catalizadores probados, el ácido adípico demostró la mayor eficiencia, con un rendimiento total del 53.667%, mostrando una selectividad significativa hacia el ácido fórmico (19.663%) y el ácido levulínico (11.291%). En contraste, el ácido butírico fue el catalizador menos eficiente, con un rendimiento total del 17.395% y mostrando una selectividad mínima hacia otros compuestos. El ácido cloroacético y el ácido benzoico fueron notables por su alta selectividad hacia los azúcares. Otros catalizadores, como el ácido antranílico, el ácido propanoico y el ácido succínico, mostraron una eficiencia y selectividad moderadas, con rendimientos equilibrados en varios compuestos. Estos hallazgos destacan la importancia de la selección de catalizadores en la optimización del proceso hidrotermal para los resultados de productos deseados.