Identificación de compuestos orgánicos volátiles en la fracción gaseosa de la pirólisis de cáscaras de soja

GABRIEL IMWINKELRIED; CARLA FERMANELLI; CLARA SAUX; MARÍA B. BLANCO

Simposio; XXIII Simposio Nacional de Química Orgánica 2021; 2021

El agotamiento de las materias primas no renovables ha motivado la valorización de labiomasa para la producción de energía. Ciertos residuos agroindustriales, como las cáscarasde soja, se someten a un proceso de transformación termoquímica a elevadas temperaturas yatmósfera inerte conocido como pirólisis, obteniendo como subproductos: biocarbón, biolíquidoy syngas a La identificación de los compuestos orgánicos volátiles (COVs) presentes en lafracción gaseosa es crucial para predecir su impacto en la calidad del aire a través del estudiode su reacciones en fase gaseosa con oxidantes atmosféricos. En éste trabajo, losexperimentos se realizaron por triplicado a 400 °C, 450 °C, 500 °C, 550 °C y 600 °C durante 10minutos con un flujo de 60 ml/min de N 2 introduciendo un reactor tubular de vidrio de lecho fijoen un horno. Los gases se capturaron en una cámara colapsable de Tedlar de 5 litros decapacidad para luego capturar y preconcentrar la muestra a través de la técnica demicroextracción en fase sólida (SPME) para finalmente ser desorbida en un GC-MS. De laFigura 1, se observan los grupos de compuestos químicos comunes identificados a cadatemperatura: alcanos (heptano y octano), aldehídos ramificados (2-metilbutanal y 3-metilbutanal), heterociclos aromáticos (2-metilfurano y 2,5-dimetilfurano) e hidrocarburosaromáticos (metilbenceno). Los alquenos (hepteno, octeno y 2-octeno) se encontraron a 400 °Cy 500 °C, mientras que el alcohol secundario 1-proponel-2-ol a 450 °C únicamente. El grupoquímico común que ocupa una mayor proporción de área relativa es el de los hidrocarburosaromáticos, con el metilbenceno como compuesto prioritario, con un porcentaje del22% a 500 °C. En la Figura 2, se observa el rendimiento de los tres productos de reacciónde la pirólisis, donde a 600 °C se obtiene la máxima producción de biolíquido (44%) y desyngas (34%), mientras que a 400 °C la producción de biocarbón es máxima (62%) endetrimento de las otras dos fracciones. Se concluye que la pirólisis de cáscaras de soja generauna gran diversidad de compuestos químicos, donde la especie identificada como preponderante en todas las temperaturas fue el metilbenceno, hidrocarburo aromático de gran relevancia por su peligro a la salud.