Productos de alto valor agregado a partir de la tusa de palma de aceite
Palabras clave:
tusa, etanol, ácido láctico, furfural, nanotubos de carbono, supercapacitoresResumen
En Colombia existe una gran disponibilidad de residuos agroindustriales. Un estudio reciente es- tima que se generan alrededor de 72 millones de t/año. En el proceso de extracción del aceite de palma, se calcula que procesar 1M t/año produce igual porción de tusa, con un alto contenido hemicelulósico (Fedepalma, 2017), como también de holocelulosa, fuente potencial para producir productos de valor agregado como son químicos o precursores de combustible, que se obtienen actualmente del refinamiento del petróleo. Esta enorme cantidad de biomasa residual necesita de un uso alternativo para agregar valor a la agroindustria de la palma de aceite.
Esta investigación ha evaluado diferentes vías para convertir la tusa en productos valiosos, como bioetanol, ácido láctico, nanotubos de biocarbono, furfural y electrodos para supercapacitores. El bioetanol y el ácido láctico, excelentes candidatos como combustible líquido y químico, se coprodujeron a partir de la hidrólisis y la fermentación de la tusa, obteniendo rendimientos de 302 L/tone- lada de tusa seca y 140 L/tonelada de tusa seca, respectivamente. Además, el bioetanol se usó como fuente de carbono para la producción de nanotubos de biocarbono mediante deposición química de vapor, empleando un reactor de lecho fluidizado y un mineral de hierro como catalizador. Los nanotubos de carbono multipared poseen propiedades especiales que los hacen un material muy innovador para las aplicaciones en la nanotecnología.
En otra vía interesante, la tusa se convirtió en furfural mediante hidrólisis ácida, logrando un ren- dimiento máximo del 25 % con respecto al peso inicial de la biomasa seca. El furfural es una molé- cula plataforma para la producción de sustancias químicas de valor agregado como: ciclopentanol, alcohol furfurílico, ciclopentanona, furano y de precursores de combustible como el 2-metilfurano. Finalmente, para completar nuestro concepto de biorrefinería, los electrodos para supercapacitores se sintetizaron mediante la carbonización hidrotermal de la tusa a 800 °C, seguido de la activación con sales fundidas y KNO3, obteniéndose un material carbonoso con alta área superficial y una dis- tribución de tamaño de microporomesoporo. Este material también presentó una alta capacitancia específica y una alta velocidad de carga-descarga, lo que lo convierte en un potencial dispositivo para almacenamiento de energía.
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