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Evaluation of the pyrolysis and co-pyrolysis process of palm shell and waste tyres in a CO2 atmosphereEvaluación del proceso de pirólisis y copirólisis de la cáscara de la palma y los neumáticos de desecho en una atmósfera de CO2

Resumen

En este manuscrito se analizó el efecto de varias proporciones de mezcla de un material lignocelulósico (cáscara de palma) y neumáticos de desecho (un material que no se degrada fácilmente en condiciones ambientales naturales) sometido a un proceso termoquímico conocido como pirólisis, sobre la distribución de las diferentes fracciones de los productos de la reacción. Las mezclas consistían en un 20%-80%, 50%-50% y 80%-20% de cáscara de palma y neumático usado, respectivamente, que se sometieron a una co-pirolisis, una descomposición termoquímica simultánea de dos fuentes de biomasa, y se caracterizaron las fracciones líquidas y sólidas resultantes. Los experimentos se llevaron a cabo utilizando un tamaño de partículas de 0,5 mm por debajo de los 500 °C para cada corrida de pirólisis. Las materias primas se caracterizaron mediante análisis proximal y elemental, espectroscopia infrarroja por transformada de Fourier (FTIR), además de análisis termogravimétrico (TGA). Los productos sólidos y líquidos también se caracterizaron mediante FTIR, y también se determinó su valor calorífico. La distribución de las fracciones se hizo por diferencia de peso entre las fracciones y la masa alimentada. La corrida de pirólisis que obtuvo las mejores propiedades fue la mezcla de un 80% de neumáticos de desecho y un 20% de cáscaras de palma con un poder calorífico de 21.117 kJ/kg, obteniéndose tres tipos de productos con las siguientes proporciones de masa: sólido 23,5%, líquido 18,6% y gas 57,9%. Se puede concluir que el producto sólido obtenido tiene un gran potencial energético, superior al de la madera seca, que es de 19.000 kJ/kg.

I. Introducción

Hoy en día, la relación entre energía y calidad de vida es evidente [1], por lo tanto, en vista del alto consumo de combustibles fósiles (recurso no renovable), es necesario obtener combustibles de nuevas fuentes de energía alternativa, utilizando biomasa residual y desechos urbanos económicamente viables que contribuyan a mitigar las consecuencias ambientales adversas de los combustibles fósiles [2].

En la literatura científica hay un gran número de trabajos anteriores en los que se investiga la energía de los materiales de desecho, como los materiales lignocelulósicos. Entre ellos figuran materiales biodegradables como la biomasa residual de cáscara de palma que se obtiene durante el proceso de extracción del aceite de palma. La palma aceitera es la planta oleaginosa más productiva del planeta; una hectárea sembrada produce entre 6 y 10 veces más aceite que otras especies. Colombia es el cuarto productor mundial de aceite de palma y el primero de América. También se producen residuos sólidos municipales y otros combustibles de baja calidad, así como materiales de alta concentración energética como el caucho y el plástico [3].

Entre los residuos que se destacan negativamente por sus características se encuentran los neumáticos de desecho, que representan un grave riesgo ambiental porque el caucho es un polímero artificial y no es biodegradable [4]. Además, cuando este material se aglomera, se presta como refugio para roedores, insectos y otros animales que pueden transmitir enfermedades. Otra característica negativa es que generan contaminación visual, por ejemplo, en Bogotá se descartan aproximadamente 2.050 neumáticos por día, que terminan invadiendo el espacio público. Este problema genera aproximadamente poco más de 800.000 neumáticos al año [5]. 

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Información del documento

  • Titulo:Evaluation of the pyrolysis and co-pyrolysis process of palm shell and waste tyres in a CO2 atmosphere
  • Autor:Reyes Rodriguez, Diego Andrés; Reyes Trejos, Omar Yesid; Camargo Vargas, Gabriel de Jesús
  • Tipo:Artículo
  • Año:2019
  • Idioma:Inglés
  • Editor:Universidad Libre, Bogotá
  • Materias:Residuos de neumáticos Biodegradación de residuos industriales
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