Síntesis de carbón activado a partir de residuos lignocelulósicos agroindustriales del estado de Tabasco, para el enriquecimiento de biogás.

Abstract

El presente estudio se basa en el aprovechamiento de residuos lignocelulósicos agrícolas y agroindustriales, para su uso como precursores en la síntesis de carbón activado, el cual se pretende enriquezca la calidad del biogás generado en biodigestores anaerobios. Se realizaron caracterizaciones fisicoquímicas y morfológicas a los materiales seleccionados como: cascarilla de palma aceitera (CPAc), cáscara de cacao (CCa) y pinzote de plátano (PPla). Los materiales fueron pretratados y sometidos a un proceso de pirólisis a 300°C y 30 min, bajo una atmósfera inerte de gas nitrógeno a un flujo de 100 – 300 ml min-1. Los materiales carbonizados fueron sometidos a un proceso de activación física, empleando vapor de agua como agente activador, y diversos rangos de temperatura. Se empleó un método central compuesto para identificar las condiciones óptimas con base en el análisis de superficie de respuesta del área superficial y la capacidad de adsorción, como variables de respuesta. Los materiales fueron sometidos a contacto directo con CO2 puro. Los resultados de 11 combinaciones distintas mostraron diferencias significativas, siendo la temperatura y tiempos intermedios, las condiciones para una mejor capacidad de adsorción, mientras que, a mayores temperaturas y tiempos, se obtienen las condiciones óptimas para mejorar el área superficial. Los resultados finales mostraron una mayor capacidad de adsorción de CO2 en las condiciones intermedias (460°C / 56 – 66 min) para CPAc y CCa, 0.2216±0.0996 y 0.2632±0.1308 mmol CO2 g-1 CA, mientras que el PPla, mostró mayores capacidades (0.3275 ± 0.1382 mmol CO2 g-1 CA) a mayores temperaturas y tiempos (600 °C / 102.42 min). Tanto los materiales empleados, como los procesos de síntesis y caracterización, fueron funcionales para la obtención de los materiales óptimos.