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Producción y Caracterización de Biochar a partir de Cáscaras de Almendra

Autores: El Mashad, Hamed M.; Edalati, Abdolhossein; Zhang, Ruihong; Jenkins, Bryan M.

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Producción y Caracterización de Biochar a partir de Cáscaras de Almendra


Categoría

Ciencias Medioambientales

Subcategoría

Desarrollo sostenible

Palabras clave

Biomasa
Cultivos especiales
Biochar
Temperatura de pirólisis
Rendimiento
Cáscaras de almendra

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 32

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
La biomasa de cultivos especiales, incluidos almendras, nueces y numerosos otros, sirve como un recurso importante para la energía y los materiales a medida que los sistemas agrícolas evolucionan hacia una mayor sostenibilidad y circularidad en la gestión y las operaciones. Se produjo biochar a partir de cáscaras de almendra en un horno de laboratorio a temperaturas entre 300 y 750 grados C durante tiempos de residencia de 30 y 90 minutos con contenidos de humedad del 5% al 15% en base húmeda. Se utilizó la metodología de superficie de respuesta para optimizar el rendimiento del biochar. Las temperaturas de la materia prima y del producto se monitorearon continuamente a lo largo de los experimentos. Además, se produjeron lotes más grandes de biochar en un pirólisis a escala piloto de lecho fijo. El rendimiento de biochar se determinó como una fracción de peso de la cantidad de cáscaras de almendra secas al horno utilizadas en cada experimento. Se evaluaron las características físicas y químicas de los biochars. Se encontró que la temperatura y el tiempo de pirólisis eran los parámetros significativos que afectaban el rendimiento del biochar, con modelos de regresión de segundo orden derivados para ajustar los resultados de rendimiento. Como se anticipó, se obtuvieron los mayores rendimientos de biochar (65%) a una temperatura de pirólisis de 300 grados C y un tiempo de pirólisis de 30 minutos debido a la limitada volatilización en este corto tiempo de residencia a baja temperatura que afecta la torrefacción de la materia prima. El rendimiento promedio de biochar de los experimentos a escala piloto de lecho fijo fue del 39.5% y se alineó más estrechamente con el carbono fijo de los análisis proximales estándar. Las temperaturas de pirólisis más altas resultaron en una mayor relación C:N y pH, con la relación C:N más alta de 19:1 y un pH de 10.0 obtenidos a una temperatura de pirólisis de 750 grados C durante 90 minutos. La densidad de partículas aumentó con el aumento de la temperatura de pirólisis. Los resultados de este estudio pueden ayudar a predecir los rendimientos de biochar a partir de cáscaras de almendra bajo diferentes condiciones de pirólisis y determinar la cantidad de biochar requerida para diferentes aplicaciones.

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