Producción y caracterización de biocarbones obtenidos a partir de residuos agropecuarios

El Ecuador presenta un constante crecimiento del sector agropecuario, lo que conlleva a un incremento de sus residuos y complica su gestión. El presente trabajo estudió la producción y caracterización de biocarbón a partir de residuos de tusa de maíz, cascarilla de arroz y cáscara de camarón para determinar sus potenciales aplicaciones en la solución de problemáticas actuales. Fueron obtenidos 4 biocarbones en condiciones de pirólisis diferentes: dos de cáscara de camarón a 600oC y 350oC, uno de tusa de maíz a 600oC y uno de cascarilla de arroz a 350oC con rendimientos de producción de 29.4%, 45.0%, 23.3% y 35.4%, respectivamente. La caracterización de los mismos fue realizada mediante el análisis del pH, humedad, cenizas, área superficial, morfología, grupos funcionales superficiales e hidrofobicidad para cada tipo de biocarbón. Se determinó que el incremento de temperatura de pirólisis en el caso de la cascara de camarón produce un aumento en el pH, contenido de cenizas, porcentaje de carbono, área superficial, porosidad, relación C/N y una reducción en las relaciones H/C, O/C; mientras que los biocarbones de biomasa lignocelulósica, mantienen las tendencias anteriormente mencionadas, no obstante, se destaca el incremento del área superficial. De acuerdo a los resultados, se sugiere que los biocarbones obtenidos podrían tener un potencial uso en remediación de suelos para incremento de materia orgánica, aumento de la alcalinidad o secuestro de carbono; adsorción de metales pesados (Cd2+, Pb2+, As3+, Ni2+, Cu2+ y otros) o microcontaminantes orgánicos emergentes (polares o apolares).

Ecuador has a constantly growing agricultural sector, which leads to an increase of its residues and complicates its management. Therefore, this work studied the production and characterization of biochar from corn stalk, rice husk and shrimp shell wastes to determine its potential applications in the solution of current problems. Four biochars were obtained under different pyrolysis conditions: two from shrimp shell at 600oC and 350oC, one from corn stalk at 600oC and one from rice husk at 350oC with production yields of 29.4%, 45.0%, 23.3% and 35.4%, respectively. Their characterization was carried out by analyzing pH, moisture, ash content, surface area, morphology, surface functional groups and hydrophobicity for each type of biochar. It was determined that the increase in pyrolysis temperature in the case of shrimp shell produced an increase in pH, ash content, percentage of carbon, surface area, porosity, C/N ratio and a reduction in the H/C, O/C ratios; while biochar from lignocellulosic biomass maintained the aforementioned tendencies; notwithstanding, the increase in surface area was highlighted. According to the results, it is suggest that the biochars obtained could have a potential use in soil remediation to increase organic matter, increase alkalinity or carbon sequestration; adsorption of heavy metals (Cd2+, Pb2+, As3+, Ni2+, Cu2+ and others) or emerging organic micropollutants (polar or non polar).

0000-0002-1580-1770

Ingeniero Químico

Cuenca