Aprovechamiento de subproductos de Malus Domestica mediante carbonización hidrotermal para la obtención de biocombustibles sólidos
Gómez Vargas Carolina Belén a; Gómez-Delgado Edward a; Alvarez-Zurita Carlos a; Nunell Gisel Vanesa a; Bonelli Pablo Ricardo a; Cukierman, Ana Lea a,b
a. Instituto de Tecnología de Alimentos y Procesos Químicos ITAPROQ CONICET. Universidad de Buenos Aires, FCEyN, Depto. de Industrias, Int. Güiraldes 2620, Ciudad Universitaria. (C1428BGA) Buenos Aires, Argentina. b. Universidad de Buenos Aires, FFyB, Depto. de Tecnología Farmacéutica, Cátedra de Tecnología Farmacéutica II. Junín 956. (C1113AAD) Buenos Aires, Argentina.
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Abstract
La creciente demanda energética mundial y la necesidad de reducir la dependencia de los combustibles fósiles han impulsado el desarrollo de fuentes de energía renovables. Entre ellas, los biocombustibles obtenidos a partir de biomasa vegetal, residuos agroindustriales, forestales u otros desechos orgánicos, representan una alternativa sustentable para disminuir emisiones de gases de efecto invernadero y aprovechar recursos que de otro modo serían descartados. En este contexto, la carbonización hidrotermal constituye un proceso interesante para su obtención, ya que permite emplear el subproducto sin necesidad de acondicionamiento previo, generando un producto sólido (hidrocarbón) con potencial como biocombustible. En este trabajo se evaluó dicho potencial para hidrocarbones obtenidos a partir de cáscaras de manzana (Malus domestica), remanentes de la obtención de jugo, procesadas a tres temperaturas, 180 °C (H180), 200 °C (H200) y 220 °C (H220), durante 8 horas bajo presión autogenerada. Los hidrocarbones se caracterizaron mediante análisis elemental y próximo, como así también se determinó su poder calorífico (HHV), densificación energética y rendimiento energético. El análisis elemental mostró un mayor enriquecimiento en C para H220 (66,2 %) respecto a H200 (63,7 %) y H180 (61,9 %), junto con una marcada disminución de H y O respecto al precursor. El análisis próximo evidenció una reducción notable de cenizas y volátiles, lo que favorecería su performance como biocombustibles. Los valores de HHV aumentaron de 18,3 a 24,7 y 26,5 MJ/kg para H180, H200 y H220, respectivamente. Asimismo, la densificación y el rendimiento energético fueron superiores para H220 (1,67 y 67,41 %) que para H200 (1,50 y 63,73 %) y H180 (1,11 y 44,39 %), indicando que una mayor temperatura del proceso favorece su calidad energética. Estos resultados posicionan a la carbonización hidrotermal como una vía promisoria para la obtención de biocombustibles sólidos a temperaturas relativamente bajas, sin requerir tratamiento previo de los residuos.
Keywords: carbonización hidrotermal; biocombustible; cáscara de manzana