Caracterización de los productos de pirólisis de bagazo de caña de azúcar

PAULA SAIRES; ULISES SEDRAN; BERTERO MELISA

Medellín

Simposio; Tercer Simposio Universitario de Investigación en Química (SUQUI 2022); 2022

Factultad de Ciencias Básicas-Universidad de Medellín

La pirólisis de biomasa lignocelulósica genera tres corrientes de productos: gaseosos, sólidos (char) y bio-oil, producto líquido compuesto por dos fracciones (acuosa y tar). Los bio-oils tienen numerosos usos potenciales y posibilidades de valorización1,2, las cuales aún no han sido exploradas de manera exhaustiva dada la complejidad de la mezcla.Se estudió la pirólisis rápida de bagazo de caña de azúcar (270 g) en un reactor de lecho fijo a 500 ºC, con flujo de nitrógeno de 90 ml min-1; los líquidos se colectaron en un condensador y fueron separados por centrifugación. Los productos fueron caracterizados con el objeto de dilucidar posibles usos: composición de líquidos y gases por GC en un equipo HP 6890N con detector FID y columna HP5, y con detector TCD con columna GS CarbonPlot, respectivamente; contenido de agua por titulación Karl-Fischer IRAM 21320; y composiciones elementales en un equipo CHN628 (LECO). El poder calorífico superior (PCS) se obtuvo con la fórmula de Dulong.El rendimiento a gases fue 30.2%, los cuales estuvieron compuestos por H2 (2.1%), CO (19.4%), CH4 (19.6%), CO2 (23.4%), N2 (35.5%), y su poder calorífico fue 8.9 MJ m-3. El rendimiento a la fracción acuosa fue 39.1%, la cual contenía 52.9%p de agua, densidad 1.1 g ml-1 y pH=3; los compuestos orgánicos presentes en dicha fracción fueron ácidos (43.2%), ésteres y éteres (1.9%), aldehídos (7.7%), cetonas (19.0%), fenoles (12.6%), furanos (2.9%), alcoholes (4.2%) y otros (8.5%).El rendimiento a tar fue 5.1% y a char, 25.6%; ambos productos contenían más C y menos O que la biomasa, y en consecuencia, mayor PCS (ver Tabla 1). El bagazo contenía 46.8% de C, 5.3% de H, 44.1% de O y 0.3% de N, con un PCS de 15.5 MJ kg-1. Esta clara concentración de la energía hace factible la utilización de estos productos como combustibles, aunque también es posible explorar usos nóveles, como reemplazo de fenol en resinas para el tar, y, para el char, absorción de metales en el tratamiento de efluentes. También es factible su incorporación a mezclas asfálticas.