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En este trabajo se detallan avances de investigación en relación al proyecto PIUNT-2022-E705 cuyo objetivo general es el desarrollo e innovación en procesos de separación sustentables enfocados a la purificación de gases de interés en la agroindustria y en tratamientos de aguas para su recuperación y reciclado. En el marco de una economía circular, se plantea la necesidad de nuevos procesos de separación que permitan reciclar gases y líquidos. Los tubos de biocarbón obtenidos a partir de residuos de biomasa son materiales estructurados con propiedades electrotérmicas. En base a ello, estos materiales presentan un alto potencial para una variedad de aplicaciones tecnológicas. Por ejemplo, una posible aplicación directa de estos adsorbentes estructurados es el enriquecimiento de CO2 en atmósferas de invernaderos, hidroponia y agricultura de precisión. Se estudió esta aplicación usando tubos de biocarbón rellenos con materiales zeolíticos. En este caso se analizaron ciclos de adsorción con gas de alimentación de baja concentración de CO2 (1,0% CO2 en N2). Se realizó el diseño conceptual del proceso de enriquecimiento y control del nivel de CO2 en atmósferas de cámaras de crecimiento de cultivos. Este sistema permite reciclar efluentes gaseosos de la agroindustria mediante la recuperación de CO2 emitido para ser inyectado a cámaras de crecimiento. El proceso desarrollado aporta ventajas comparativas frente a otras soluciones en uso. Por otro lado, las propiedades electrotérmicas del material posibilitan, a su vez, su aplicación en procesos de destilación por membrana tanto continuos como discontinuos con calentamiento del fluido in situ para el tratamiento de fluidos en fase líquida. Se alcanzaron producciones de agua y permeabilidades de interés tecnológico, con rechazos de solidos disueltos superiores al 99%. Los tubos de biocarbón electroactivos son suficientemente versátiles para su aplicación en conceptos de separación emergentes tanto para corrientes gaseosas como líquidas provenientes de la agroindustria e industrias extractivas.

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