Name: Transformación de las sobras orgánicas del hogar en un sustituto de la turba (Video) | JoVE Journal
Uploaded: 2019-07-09T13:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 43 s
Description: Aprende a transformar residuos orgánicos domésticos en hidrocarbón mediante carbonización hidrotermal y tratamiento térmico. Este método ofrece un sustituto sostenible de la turba para aplicaciones agrícolas.

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Los Autores agradecen el apoyo financiero recibido de la Comisión Europea en el marco del CharM y AdvCharM del Programa Clima-KIC y del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades del ministerio español de Ciencia, Innovación y Universidades en el marco del RTC-2017-6087-5 de la "Investigación, Desarrollo e Innovacion Innovacion a los Retos de la Sociedad" y bajo el programa Severo Ochoa (SEV-2016-0683).

1. Carbonización hidrotérmica de las sobras domésticas
<ol><li>Cálculo de las cantidades adecuadas de agua y biomasa para la mezcla de reacción.<ol>
<li>La mezcla de reacción debe llenar la mitad del volumen del autoclave. Supongamos que la densidad de la mezcla es de aproximadamente 1 g/ml y calcular las cantidades en peso. Aproximadamente 80 wt% debe ser agua y el resto de materia sólida. El contenido general de agua no es crucial y puede variar de 70 a 85 wt%.</li>
		<li>Seleccione la biomasa de las sobras de la cocina, como las cáscaras de frutas o las partes vegetales no comestibles. Con el objetivo de calcular un balance de masa exacto para la sección 1, secar una muestra de la biomasa a 100-105 oC en un horno durante 2 horas o durante la noche. La masa obtenida es la materia sólida de la biomasa. Alternativamente, utilice datos bibliográficos (la precisión se reduce).</li>
		<li>Calcule cuánta biomasa húmeda se requiere para cargar el autoclave con un 20 wt% de materia sólida y cuánta cantidad de agua se va a introducir junto con ella. Calcule la cantidad de agua necesaria para alcanzar la cantidad de agua deseada en el reactor.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Cargando el autoclave. ADVERTENCIA: El autoclave debe estar provisto de un disco de ruptura con una presión de ráfaga de 50 bar.<ol>
<li>Pesar la biomasa y el agua como se calcula en el paso 1.1.3 e introducir ambos en el autoclave.</li>
		<li>Cierre el autoclave y presurice con nitrógeno hasta 20 bar. Confirme que no hay pérdida de presión durante 30 min. Esto garantiza que el recipiente esté correctamente cerrado sin fugas. Suelte la presión y vuelva a cerrar el recipiente.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Reacción de carbonización.<ol>
<li>Encienda la agitación. Calentar el autoclave a 215 oC en un plazo de 30 min y mantener la temperatura durante al menos 4 h o durante la noche.</li>
		<li>Controlar la presión durante las primeras 2 h. En general, sigue la curva de presión de vapor de agua de hasta 21 bar. Si la presión no aumenta, la calefacción no funciona correctamente o el recipiente no está cerrado correctamente. Si esto sucede, detenga la reacción y compruebe el calentamiento y sellado.</li>
		<li>En raras ocasiones, por ejemplo, si la biomasa es propensa a la descarboxilación, la presión máxima puede ser de 5 a 10 bar superior a las 21 bar causadas por la presión de vapor a 215 oC. Si la presión supera las 35 bar, apague la calefacción e interrumpa la reacción. Después de que se haya enfriado a temperatura ambiente, libere cuidadosamente la presión restante y comience de nuevo desde el paso 1.3.1.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Recuperación del hidrochar crudo.<ol>
<li>Cuando el autoclave se haya enfriado a temperatura ambiente mediante refrigeración natural, suelte cuidadosamente cualquier presión residual y abra el autoclave.</li>
		<li>Separe el sólido y el líquido por filtración al vacío con un embudo Buchner. Deseche la fase líquida como solución acuosa entre residuos de laboratorio peligrosos.</li>
		<li>Secar el sólido a 100 a 105 oC en un horno durante 2 h o durante la noche. Calcular el balance de masa del primer paso, es decir, la carbonización hidrotérmica (sección 1). Para ello, tenga en cuenta el peso seco de la biomasa y el peso seco del producto.</li>
	</ol>
</li>
</ol>2. Tratamiento térmico del hidrochar crudo en modo por lotes
<ol><li>Pesar 1 g de hidrochar seco y colocarlo en una frita de vidrio de un reactor tubular de cuarzo (reactor de lote).</li>
	<li>Para cantidades mayores como 10 a 20 g, utilice material peletizado con un tamaño de partícula de 0,2 a 6 mm. De lo contrario, la aparición de canales preferidos podría impedir el tratamiento homogéneo de la muestra.</li>
	<li>Coloque el manto de calentamiento del reactor y conecte una corriente de nitrógeno de flujo descendente de 20 ml/min. Coloque un vaso pequeño debajo de la salida del reactor para recoger líquidos condensados. No se requiere refrigeración.</li>
	<li>Aspirar gases en la salida y conducirlos al escape o colocar todo el reactor en una campana de escape. Calentar el reactor a 275 oC con una rampa de 10 grados/min. Mantenga la temperatura durante 1 h.</li>
	<li>Cuando vuelva a enfriarse a temperatura ambiente, desconecte el flujo de gas. Deseche el líquido recogido en el vaso de precipitados a los residuos orgánicos no halogenados. Recuperar el material de carbono y pesarlo. Calcular el balance de masas para la sección 2, es decir, el tratamiento térmico, a partir de las masas empleadas y obtenidas, y para la reacción global de la masa obtenida en el tratamiento térmico y la biomasa seca empleada en la etapa de carbonización.</li>
</ol>3. Análisis del producto final por termogravimetría (TG)
<ol><li>Aplastar el producto en un mortero y pesar una muestra de 10 mg en un crisol del aparato.</li>
	<li>Colocar el crisol en el muestreador automático del aparato TG y seleccionar las condiciones de análisis: ajustar la temperatura máxima a 600 oC y emplear el aire como gas de barrido y una rampa de temperatura de 10 grados/min.</li>
	<li>Inicie el análisis.</li>
	<li>Cuantifique la pérdida de masa a 275oC en la curva TG calculando la diferencia entre el peso inicial y el observado a esta temperatura (véase la figura 2). Expresar la pérdida de masa como porcentaje del peso inicial. Compare los valores de las muestras tratadas y sin procesar. Se observa una clara reducción.</li>
</ol>

<ol><li>Titirici, M. M., Thomas, A., Yu, S. H., Mueller, J. O., Antonietti, M. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Direct+Synthesis+of+Mesoporous+Carbons+with+Bicontinuous+Pore+Morphology+from+Crude+Plant+Material+by+Hydrothermal+Carbonization%5BTitle%5D)+AND+%22Chemistry+of+Materials%22%5BJournal%5D)">Direct Synthesis of Mesoporous Carbons with Bicontinuous Pore Morphology from Crude Plant Material by Hydrothermal Carbonization.</a> Chemistry of Materials. 19 (17), 4205-4212 (2007).</li>
<li>Düdder, H., Wütscher, A., Stoll, R., Muhler, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Synthesis+and+characterization+of+lignite-like+fuels+obtained+by+hydrothermal+carbonization+of+cellulose%5BTitle%5D)+AND+%22Fuel%22%5BJournal%5D)">Synthesis and characterization of lignite-like fuels obtained by hydrothermal carbonization of cellulose.</a> Fuel. 171, 54-58 (2016).</li>
<li>Funke, A., Ziegler, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hydrothermal+carbonization+of+biomass%3A+a+summary+and+discussion+of+chemical+mechanisms+for+process+engineering%5BTitle%5D)+AND+%22Biofuels%2C+Bioproducts+and+Biorefining%22%5BJournal%5D)">Hydrothermal carbonization of biomass: a summary and discussion of chemical mechanisms for process engineering.</a> Biofuels, Bioproducts and Biorefining. 4 (2), 160-177 (2010).</li>
<li>Titirici, M. M., Thomas, A., Antonietti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Back+in+the+black%3A+Hydrothermal+carbonization+of+plant+material+as+an+efficient+chemical+process+to+treat+the+CO2+problem%3F%5BTitle%5D)+AND+%22New+Journal+of+Chemistry%22%5BJournal%5D)">Back in the black: Hydrothermal carbonization of plant material as an efficient chemical process to treat the CO2 problem?</a> New Journal of Chemistry. 31 (6), 787-789 (2007).</li>
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</ol>

Marisa Hernández y Borja Oliver-Tomas son empleados de Ingelia SL que produjeron muestras de hidrochar utilizadas en este artículo. María Consuelo Hernández-Soto, Estefanía Ponce y Michael Renz no tienen nada que revelar.

La carbonización hidrotérmica es un método muy resistente y siempre proporciona un producto carbonáceo, es decir, el hidrochar. Sin embargo, el rendimiento y las propiedades del hidrochar pueden variar, no sólo debido a las condiciones de reacción o control de reacción, sino más bien debido a la heterogeneidad y variación de la biomasa. Por ejemplo, el rendimiento de masa y el contenido de C pueden ser mayores para la biomasa lignocelulósica con un mayor contenido de lignina o materiales leñosos.
En el caso de que se desee un grado de carbonización más alto (cuantificado por análisis elemental), el hidrochar se puede volver a someter a la reacción de carbonización. Alternativamente, en futuras reacciones el tiempo de reacción puede ser prolongado o la temperatura de reacción puede aumentar (precaución, la presión del agua autógena aumenta exponencialmente con la temperatura).
El resultado del tratamiento térmico también depende de la composición de la materia prima. Por ejemplo, si la biomasa implica otros componentes orgánicos como el aceite vegetal, el tratamiento térmico separará estos compuestos volátiles del sólido y la pérdida de masa será mayor.
En el protocolo actual, ambos pasos se llevan a cabo en modo por lotes. Para la aplicación industrial, todo el proceso de producción debe llevarse a cabo en modo continuo. La carbonización hidrotérmica ya se lleva a cabo como un proceso continuo26,27, pero el tratamiento térmico todavía tiene que ser desarrollado más. El objetivo final es convertir la OFMSW en un material carbonáceo con propiedades de turba para que el empleo de turba (considerado como un material fósil) aumente la agricultura y la horticultura con claros beneficios para el medio ambiente y como contribuyente al clima mitigación del cambio.

La carbonización hidrotermal (HTC) es una tecnología emergente para la gestión de residuos de recursos húmedos y lignocelulósicos. Esta tecnología fue redescubierta por Antonietti y Titirici y aplicada a agujasde pino, conos de pino, hojas de roble y cáscaras de naranja 1. De este caso, la biomasa se convierte en hidrochar,un sólido carbonáceo similar al lignito 2,3 o turba4,5. Desde entonces, muchas materias primas residuales han procesado como los residuos agroindustriales6,7,8, la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (OFMSW)9, o lodos de molino de papel10. La tecnología también se utiliza como pretratamiento de biomasa para pirólisis y gasificación11. Además, el procedimiento proporciona materiales modernos de nanotecnología a partir de recursos renovables homogéneos como azúcares o celulosa. Estos materiales avanzados tienen potencial para futuras aplicaciones como electrodos para baterías recargables, pilas de combustible o supercapacitadores, almacenamiento de gas, sensores o suministro de medicamentos12,13.
El hidrochar es un material de carbono y como tal podría ser utilizado como combustible sólido renovable, especialmente cuando se produce a partir de recursos heterogéneos de bajo valor con composición variable (estacional o regional). Sin embargo, la producción de hidrocarburos y su aplicación en el suelo, en lugar de su combustión inmediata, tendrán una triple contribución a la mitigación del cambio climático. En primer lugar, la elección de HTC como tecnología de gestión de residuos evita la emisión del potente metano de gases de efecto invernadero durante el compostaje o la descomposición incontrolada14,15. En segundo lugar, evitando la combustión de hidrochar después de un corto período de tiempo y aplicándolo al suelo, elimina el dióxido de carbono de la atmósfera durante un período de tiempo más largo, es decir, consiste en la captura y almacenamiento de carbono real (CCS)16,17. En tercer lugar, en general, los suelos modificados por char son suelos más fértiles (suelos negros) y el crecimiento de las plantas aumenta. 18 , 19 Esto reduce el uso de fertilizantes y las emisiones de dióxido de carbono relacionadas con su producción, además de preservar los recursos. Además, el crecimiento adicional de la planta elimina más dióxido de carbono de la atmósfera.
Aunque está bastante claro que hay muchos argumentos aparentes para la aplicación de hidrochar en el suelo, el material implica un inconveniente: el hidrochar crudo no se comporta exactamente como biochar que es producido por pirólisis. Hydrochar no aumenta claramente el crecimiento de la planta o incluso peor, con frecuencia causa un efecto bastante negativo20,21,22. Por lo tanto, no se alienta a los agricultores a aplicarlo, y menos aún a pagar dinero por ello. Afortunadamente, este inconveniente se puede mitigar o eliminar. El enfoque más fácil es simplemente esperar al segundo ciclo de cultivo22. También lavados20,21,22,23 o cocompostaje24 son tratamientos exitosos para este propósito. Sin embargo, todos estos procedimientos requieren tiempo o producen una corriente acuosa que necesita más cuidado.
Recientemente, se ha demostrado que el hidrochar crudo puede ser sometido a un post-tratamiento térmico suave25. El objetivo de este procedimiento es simplemente desorbizar las sustancias volátiles y nocivas no deseadas. El flujo concentrado resultante de la materia principalmente orgánica puede ser valorizado térmicamente in situ. Como tal, el balance de energía de la planta HTC se mejora y se evita cualquier riesgo ambiental de la corriente lateral. Las pruebas de germinación muestran que el tratamiento se realiza con éxito cuando se lleva a cabo a temperaturas de 275 oC o superiores.
El protocolo actual (véase la figura 1) implica dos pasos de reacción y un método analítico sencillo para la evaluación del resultado de la reacción. Durante el primer paso, la biomasa se convierte en hidrochar crudo en un autoclave a 215 oC y a una presión de 21 bar. Aquí, las sobras domésticas se emplean como material de partida. Estos incluyen todo tipo de material vegetal como cáscaras de frutas, piedras de frutas, partes vegetales no comestibles, posos de café, papel de cocina, bolsas de plástico compostables, etc. El material carbonáceo se recoge por filtración y se seca. Para el segundo paso, se coloca en una frita de vidrio de un reactor tubular vertical aplicando el flujo de gas en una dirección de flujo hacia abajo. El tubo se calienta a 275 oC durante 1 h. El sólido resultante es analizado por termogravimetría (TG) en el aire. La pérdida de material de hasta 275 oC se cuantifica y se compara con la pérdida observada con hidrochar no tratado. El material de carbono se puede caracterizar aún más por el análisis elemental (C, H, N y S), el contenido de cenizas y la composición de cenizas (principalmente Ca, Al, Si y P).

<table><tbody><tr><td>Autoclave con un volumen de recipiente de 100 a 500 mL</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Reactor de calcinación tubular de flujo continuo con frita</td><td></td><td></td><td>de vidrio Tubo de cuarzo: 37 cm de largo, 20 mm de diámetro exterior, frita de vidrio (3 mm de espesor) a 22 cm de la parte superior del tubo Sistema de</td></tr><tr><td>filtración</td><td></td><td></td> al vacío <td>Embudo Buchner, papel de filtro, matraz de filtro</td></tr><tr><td>Horno para secar muestras a 100 & °; C</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Analizador</td><td></td><td></td> termogravimétrico Por <td>ejemplo, Netzsch STA 449F3 Jupiter con software Netzsch STA 449F3 y software Netzsch ASC Manager para el control de muestreadores automáticos</td></tr><tr><td>Cualquier rey de biomasa vegetal (por ejemplo, consulte las tablas 1 y 2), incluidos:</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bolsas de plástico compostables de BASF</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Bolsas de plástico para la recogida de la fracción orgánica en los hogares, proporcionadas por gestores</td><td></td><td></td><td></td>de residuos locales</tr><tr><td>Cápsulas de café compostables ecovio (BASF)</td><td></td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

transformación de las sobras orgánicas del hogar en un sustituto de la turba

Transformation of Organic Household Leftovers into a Peat Substitute

Se describe un procedimiento de dos pasos para la síntesis de un material de carbono con una composición similar y propiedades como la turba. El hidrochar producido se hace adecuado para aplicaciones agrícolas mediante la eliminación de sustancias inhibitorias de cultivo de plantas. Los residuos domésticos húmedos, como la cáscara de fruta, los posos de café, las partes vegetales no comestibles o el material lignocelulósico húmedo en general, se tratan en presencia de agua a 215 oC y 21 bar en un autoclave, es decir, por carbonización hidrotérmica. Todas estas sobras tienen un considerable contenido de agua de hasta el 90 % de peso (wt%). La adición de agua extiende el procedimiento a materiales más secos como cáscaras de nuez o incluso podas de jardín y polímeros compostables, es decir, la bolsa de plástico para la recogida de las sobras.
Por lo general, el material de carbono resultante, llamado hidrochar, produce un efecto negativo en el crecimiento de la planta cuando se añade al suelo. Se supone que este efecto es causado por compuestos fitotóxicos adsorbidos. Un simple post-tratamiento bajo atmósfera inerte (ausencia de oxígeno) a 275 oC elimina estas sustancias. Por lo tanto, el hidrochar crudo se coloca en una frita de vidrio de un reactor de cuarzo tubular vertical. Se aplica un flujo de gas nitrógeno en la dirección de flujo descendente. El tubo se calienta a la temperatura deseada por medio de un manto de calentamiento de hasta una hora.
El éxito del tratamiento térmico se cuantifica fácilmente mediante la termogravimetría (TG), llevada a cabo en el aire. Se determina una pérdida de peso cuando se alcanza la temperatura de 275 oC, ya que el contenido volátil se desorbia. Su cantidad se reduce en el material final, en comparación con el hidrochar no tratado.
El tratamiento en dos pasos convierte las sobras domésticas, incluidas las bolsas compostables empleadas para su recolección, en un material de carbono que puede servir como promotor del crecimiento de las plantas y, al mismo tiempo, como un sumidero de carbono para la mitigación del cambio climático.

Se presenta un protocolo para la carbonización hidrotermal de los residuos de alimentos vegetales en un autoclave, con un tratamiento térmico seco posterior a 275 oC en un reactor de flujo continuo desorbing de sustancias orgánicas volátiles. El objetivo es producir un material de carbono adecuado como producto de modificación del suelo o componente de sustrato.

Transformación de las sobras orgánicas del hogar en un sustituto de la turba

A two-step procedure is described for the synthesis of a carbon material with a similar composition and properties as peat. The produced hydrochar is made ...

Producimos un sustituto de turba a partir de residuos. Este procedimiento tiene cierto potencial para la organización de residuos orgánicos. La composición exacta no importa y se toleran las variaciones estacionales.Proporciona una alternativa al uso del hidrocarbón como combustible sólido y con ello ayuda a mitigar el cambio climático mediante la captura y almacenamiento de carbono y el ahorro de fertilizantes fósiles. Es muy importante cerrar las abrazaderas exteriores apretadas o la composición de los cables puede cambiar durante el calentamiento debido a la pérdida de agua y la reacción debe repetirse con una mezcla fresca. No se preocupe demasiado por la presión residual después de la carbonización hidrotermal.Trabajar con biomasa es impredecible. Observamos presiones residuales muy bajas y muy altas. El pozo para el tratamiento térmico tiene que ser delgado.Si es demasiado gruesa, las vías preferenciales pueden ocurrir con una buena causa y un tratamiento heterogéneo y producir materiales inadecuados. Para empezar, seleccione la biomasa de las sobras de la cocina, como cáscaras de frutas o partes vegetales comestibles. Seque la muestra de la biomasa a 100-105 grados centígrados en un horno durante dos horas o durante la noche.Pesar la muestra seca. Calcular las cantidades adecuadas de agua y biomasa para la mezcla de reacción. Tener el volumen de la mezcla de reacción la mitad del volumen del autoclave y el contenido de agua durante la carbonización hidrotermal como 85 por ciento de peso.Supongamos que la densidad de la mezcla es de aproximadamente 1g/ml. Introducir la biomasa y el agua en el autoclave, que se proporciona con el disco de ruptura y se establece a una presión de ráfaga de 50 bar. Cierre el autoclave y abra la línea de nitrógeno para presurizarla hasta 20 bar.Durante los próximos 30 minutos, compruebe el manómetro para confirmar que no hay pérdida de presión, lo que indica un recipiente correctamente cerrado sin fugas. A continuación, abra la válvula de salida para liberar la presión y vuelva a cerrar el recipiente. Ahora, enciende la agitación.Calienta el autoclave a 215 grados centígrados en 30 minutos y mantén la temperatura durante al menos cuatro horas o durante la noche para la reacción de carbonización. Monitorear la presión durante las primeras dos horas, que aumenta hasta 21 bar, siguiendo la curva de presión de vapor para el agua. Cuando el autoclave se haya enfriado a temperatura ambiente por enfriamiento natural, libere cuidadosamente cualquier presión residual y abra el autoclave.Para recuperar el hidrocarbán, en un embudo Buchner con vacío, vierta la mezcla para separar el sólido y el líquido. Deseche la fase líquida como residuos peligrosos de laboratorio. Secar el sólido a una temperatura de 100-105 grados centígrados en un horno durante dos horas o durante la noche.Después de eso, pesar la muestra seca. Calcular el balance de masa de la carbonización hidrotermal. Tenga en cuenta el peso seco de la biomasa y el peso seco del producto hidrocarb.En una frita de vidrio de un reactor de lote de cuarzo tubular, pesa 2-3 g de hidrocarra seco y crudo para un tratamiento homogéneo. Para cantidades más grandes, como 10-20g, utilice material peletizado con un tamaño de partícula de 0.2-6mm. En una campana de humo, inserte un acoplador térmico a través del pozo térmico en el reactor de cuarzo tubular con el extremo que llega a la cama colocado en la frita.Coloque el reactor en el manto de calentamiento y conecte al reactor un flujo de nitrógeno de 20 ml por minuto. Coloque una pequeña botella de vidrio debajo de la salida del reactor para recoger líquidos condensados. Calienta el reactor a 275 grados centígrados con una rampa de 10 grados por minuto.Mantenga esta temperatura durante una hora. Cuando se enfríe a temperatura ambiente, desconecte el flujo de gas. Deseche el líquido recogido en el vaso de precipitados a los residuos orgánicos no halogenados.Gire el reactor para recuperar el material de carbono en un crisol y pesarlo. Calcular el balance de masa para el tratamiento térmico. A partir de la masa obtenida en el tratamiento térmico y de la biomasa seca empleada en el paso de carbonización.Primero, triturar el producto en un mortero y pesar 10mg de la muestra en un crisol del aparato TG. Coloque el crisol que contiene la muestra en el automuestrador del aparato TG y ajuste la temperatura máxima a 600 grados centígrados. Emplear el aire como gas de barrido y una rampa de temperatura de 10 grados por minuto.Pulse el botón del ratón para iniciar el análisis. Cuantifique la pérdida de masa a 275 grados centígrados en la curva TG calculando la diferencia entre el peso inicial y el peso observado a esta temperatura. Este protocolo transforma las sobras de la cocina en hidrocarbáridos aptos para aplicaciones agrícolas en dos pasos.Carbonización hidrotermal seguida de un post-tratamiento térmico. En la reacción de carbonización, la biomasa lignocelulósica húmeda se transforma en un material carbonáceo de color marrón. Cuanto más oscuro sea el color marrón, más avanzada es la reacción de carbonización.La presión durante la reacción de carbonización tiene que aumentar a por lo menos 21 bar, que es la presión de vapor autógena a 250 grados centígrados. Sin embargo, en general, la presión es de alguna manera impredecible. Depende del tipo de biomasa y de su estado de degradación.El rendimiento de masa de la carbonización implica un amplio rango de 30-90 por ciento de peso. El rendimiento de masa suele ser mayor para el material más leñoso con un alto contenido de lignina y menor para polímeros de azúcar puro como el almidón. El análisis termogravimétrico de las muestras de hidrochar muestra que la pérdida de volátiles entre 200 y 300 grados celsius el tratamiento térmico es menor que la pérdida de hidrocarbú crudo.A 275 grados centígrados, la pérdida de masa fue del 34,6 por ciento de peso para la muestra de hidrocarbón no tratada. Después del tratamiento a 200 grados centígrados, se logró una reducción del contenido volátil del 17,5%. Después de tratamientos a 250, 275 y 300 grados centígrados, la pérdida de masa correspondiente fue de 6,01, 5,17 y 4,22 porcentajes de peso de la masa total, respectivamente.Además, el contenido inicial de agua no es crucial para el resultado de la reacción. Tenga en cuenta que una solución más concentrada proporciona un mayor rendimiento de material sólido orgánico. A partir de reservas de alimentación más homogéneas en cerveceros de grano de pluma o residuos agroindustriales, se pueden producir materiales de mayor valor.La aplicación de temperaturas más altas durante el segundo tratamiento aumenta el contenido de carbono. Hydrochar ha sido propuesto para su aplicación diversa. Por ejemplo, como disolvente, carbonos activados o electrodos en las baterías.La preparación de este material avanzado a menudo implica un paso térmico de acabado. La tecnología de carbonización hidrotérmica ya se ha ampliado a escala industrial. En este tamaño, la materia prima es muy heterogénea y variable.Aquí, puede ver los residuos de jardinería que se están procesando. En la actualidad, el producto comercial son pellets, dijo, combustible sólido, con un segundo tratamiento, se produce un producto sólido, aumentando la contribución del stock de alimentación a la mitigación del cambio climático.

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Research

Investigación

JoVE Journal

Chemistry

Química

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Transformación de las sobras orgánicas del hogar en un sustituto de la turba

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