Identification of volatile organic compounds in the gaseous fraction from soybean residue pyrolysis

Autores
Imwinkelried, Gabriel; Fermanelli, Carla Soledad; Saux, Clara; Teruel, Mariano Andrés; Blanco, María Belen
Año de publicación
2022
Idioma
inglés
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Fil: Imwinkelried, Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisico-Química; Argentina.
Fil: Imwinkelried, Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisicoquímica de Córdoba (INFIQC). Laboratorio Universitario de Química y Contaminación del Aire (LUKCA); Argentina.
Fil: Fermanelli, Carla. S. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba; Argentina.
Fil: Fermanelli, Carla. S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Centro de Investigación y Tecnología Química (CITeQ); Argentina.
Fil: Saux, Clara. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba; Argentina.
Fil: Saux, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Tecnología Química (CITeQ); Argentina.
Fil: Teruel, Mariano Andrés Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica; Argentina.
Fil: Teruel, Mariano Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisico-Química de Córdoba (INFIQC); Argentina.
Fil: Blanco, María Belén. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Físico – Química; Argentina.
Fil: Blanco, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Físico – Química de Córdoba (INFIQC); Argentina.
El agotamiento de las materias primas no renovables ha impulsado la valorización de la biomasa para la producción de energía. Algunos residuos agroindustriales, incluidas las cáscaras de soja, se procesan mediante una transformación termoquímica a altas temperaturas y en atmósfera inerte —pirólisis—, dando lugar a la formación de biocarbón, biolíquido y una fracción gaseosa como productos. La identificación de compuestos orgánicos volátiles (COV) en la fracción gaseosa es esencial para predecir los impactos en la calidad del aire mediante el estudio de sus reacciones en fase gaseosa con oxidantes atmosféricos. En este trabajo, los experimentos se realizaron por triplicado en un rango de temperatura de 400 a 600 °C durante 10 minutos, con un flujo de N₂ de 60 mL/min, utilizando un reactor tubular de vidrio de lecho fijo situado dentro de un horno. Los gases se recogieron en una bolsa flexible de Tedlar de 5 litros de capacidad para capturar y preconcentrar la muestra gaseosa mediante la técnica de microextracción en fase sólida (SPME), para finalmente desorberla en un sistema de cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas (GC-MS). La Figura 1 muestra el predominio de hidrocarburos aromáticos (como tolueno, etilbenceno y fenol), compuestos oxigenados (como 2-metilpropanal, 2-metilbutanal y 3-metilbutanal), alcanos (heptano y octano), alquenos (como 1-hexeno, 1-octeno y 2-octeno) y furanos (2-metilfurano y 2,5-dimetilfurano) como los principales compuestos químicos en el rango de temperaturas de reacción estudiado. El mayor valor de área cromatográfica relativa (RCA) corresponde a los hidrocarburos aromáticos, siendo el metilbenceno el compuesto mayoritario con un 22% de RCA a 500 °C. La Figura 2 ilustra el rendimiento de los tres productos de la reacción de pirólisis; la producción máxima de biolíquido (44%) y gas de síntesis (34%) se alcanza a 600 °C. Por el contrario, la producción de biocarbón alcanza su máximo a 400 °C (62%) en comparación con las otras dos fracciones. Este comportamiento ya ha sido demostrado anteriormente para la pirólisis de esta biomasa. Por último, la pirólisis de residuos de soja genera una gran diversidad de compuestos orgánicos volátiles (COV), entre los cuales el metilbenceno es el compuesto predominante a todas las temperaturas; se trata de un hidrocarburo aromático de gran relevancia debido a los riesgos que entraña para la salud humana y el medio ambiente. Por otra parte, el aumento de la temperatura de pirólisis es proporcional a la producción de las fracciones de biolíquido y gas.
Fil: Imwinkelried, Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisico-Química; Argentina.
Fil: Imwinkelried, Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisicoquímica de Córdoba (INFIQC). Laboratorio Universitario de Química y Contaminación del Aire (LUKCA); Argentina.
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Fil: Teruel, Mariano Andrés Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica; Argentina.
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Físico-Química, Ciencia de los Polímeros, Electroquímica
Materia
Pirólisis
Compuestos Orgánicos Volátiles
Cromatografía de Gases
Biomasa
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
Repositorio
Repositorio Digital Universitario (UNC)
Institución
Universidad Nacional de Córdoba
OAI Identificador
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Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Tecnología Química (CITeQ); Argentina.Fil: Teruel, Mariano Andrés Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica; Argentina.Fil: Teruel, Mariano Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisico-Química de Córdoba (INFIQC); Argentina.Fil: Blanco, María Belén. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Físico – Química; Argentina.Fil: Blanco, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Físico – Química de Córdoba (INFIQC); Argentina.El agotamiento de las materias primas no renovables ha impulsado la valorización de la biomasa para la producción de energía. Algunos residuos agroindustriales, incluidas las cáscaras de soja, se procesan mediante una transformación termoquímica a altas temperaturas y en atmósfera inerte —pirólisis—, dando lugar a la formación de biocarbón, biolíquido y una fracción gaseosa como productos. La identificación de compuestos orgánicos volátiles (COV) en la fracción gaseosa es esencial para predecir los impactos en la calidad del aire mediante el estudio de sus reacciones en fase gaseosa con oxidantes atmosféricos. En este trabajo, los experimentos se realizaron por triplicado en un rango de temperatura de 400 a 600 °C durante 10 minutos, con un flujo de N₂ de 60 mL/min, utilizando un reactor tubular de vidrio de lecho fijo situado dentro de un horno. Los gases se recogieron en una bolsa flexible de Tedlar de 5 litros de capacidad para capturar y preconcentrar la muestra gaseosa mediante la técnica de microextracción en fase sólida (SPME), para finalmente desorberla en un sistema de cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas (GC-MS). La Figura 1 muestra el predominio de hidrocarburos aromáticos (como tolueno, etilbenceno y fenol), compuestos oxigenados (como 2-metilpropanal, 2-metilbutanal y 3-metilbutanal), alcanos (heptano y octano), alquenos (como 1-hexeno, 1-octeno y 2-octeno) y furanos (2-metilfurano y 2,5-dimetilfurano) como los principales compuestos químicos en el rango de temperaturas de reacción estudiado. El mayor valor de área cromatográfica relativa (RCA) corresponde a los hidrocarburos aromáticos, siendo el metilbenceno el compuesto mayoritario con un 22% de RCA a 500 °C. La Figura 2 ilustra el rendimiento de los tres productos de la reacción de pirólisis; la producción máxima de biolíquido (44%) y gas de síntesis (34%) se alcanza a 600 °C. Por el contrario, la producción de biocarbón alcanza su máximo a 400 °C (62%) en comparación con las otras dos fracciones. Este comportamiento ya ha sido demostrado anteriormente para la pirólisis de esta biomasa. Por último, la pirólisis de residuos de soja genera una gran diversidad de compuestos orgánicos volátiles (COV), entre los cuales el metilbenceno es el compuesto predominante a todas las temperaturas; se trata de un hidrocarburo aromático de gran relevancia debido a los riesgos que entraña para la salud humana y el medio ambiente. Por otra parte, el aumento de la temperatura de pirólisis es proporcional a la producción de las fracciones de biolíquido y gas.Fil: Imwinkelried, Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisico-Química; Argentina.Fil: Imwinkelried, Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisicoquímica de Córdoba (INFIQC). Laboratorio Universitario de Química y Contaminación del Aire (LUKCA); Argentina.Fil: Fermanelli, Carla. S. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba; Argentina.Fil: Fermanelli, Carla. S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Centro de Investigación y Tecnología Química (CITeQ); Argentina.Fil: Saux, Clara. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba; Argentina.Fil: Saux, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Tecnología Química (CITeQ); Argentina.Fil: Teruel, Mariano Andrés Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica; Argentina.Fil: Teruel, Mariano Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisico-Química de Córdoba (INFIQC); Argentina.Fil: Blanco, María Belén. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Físico – Química; Argentina.Fil: Blanco, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Físico – Química de Córdoba (INFIQC); Argentina.Físico-Química, Ciencia de los Polímeros, Electroquímicahttps://orcid.org/0009-0006-6330-4783https://orcid.org/0000-0003-3136-5187https://orcid.org/0000-0002-4324-8490https://orcid.org/0000-0003-2846-6948https://orcid.org/0009-0006-4376-73852022info:eu-repo/semantics/conferenceObjectinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_5794info:ar-repo/semantics/documentoDeConferenciaapplication/pdfImwinkelried, G. et al. (28 de agosto al 1 de septiembre 2022). Identification of volatile organic compounds in the gaseous fraction from soybean residue pyrolysis. 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Fil: Teruel, Mariano Andrés Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica; Argentina.
Fil: Teruel, Mariano Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisico-Química de Córdoba (INFIQC); Argentina.
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Fil: Blanco, María Belén. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Físico – Química de Córdoba (INFIQC); Argentina.
El agotamiento de las materias primas no renovables ha impulsado la valorización de la biomasa para la producción de energía. Algunos residuos agroindustriales, incluidas las cáscaras de soja, se procesan mediante una transformación termoquímica a altas temperaturas y en atmósfera inerte —pirólisis—, dando lugar a la formación de biocarbón, biolíquido y una fracción gaseosa como productos. La identificación de compuestos orgánicos volátiles (COV) en la fracción gaseosa es esencial para predecir los impactos en la calidad del aire mediante el estudio de sus reacciones en fase gaseosa con oxidantes atmosféricos. En este trabajo, los experimentos se realizaron por triplicado en un rango de temperatura de 400 a 600 °C durante 10 minutos, con un flujo de N₂ de 60 mL/min, utilizando un reactor tubular de vidrio de lecho fijo situado dentro de un horno. Los gases se recogieron en una bolsa flexible de Tedlar de 5 litros de capacidad para capturar y preconcentrar la muestra gaseosa mediante la técnica de microextracción en fase sólida (SPME), para finalmente desorberla en un sistema de cromatografía de gases acoplado a espectrometría de masas (GC-MS). La Figura 1 muestra el predominio de hidrocarburos aromáticos (como tolueno, etilbenceno y fenol), compuestos oxigenados (como 2-metilpropanal, 2-metilbutanal y 3-metilbutanal), alcanos (heptano y octano), alquenos (como 1-hexeno, 1-octeno y 2-octeno) y furanos (2-metilfurano y 2,5-dimetilfurano) como los principales compuestos químicos en el rango de temperaturas de reacción estudiado. El mayor valor de área cromatográfica relativa (RCA) corresponde a los hidrocarburos aromáticos, siendo el metilbenceno el compuesto mayoritario con un 22% de RCA a 500 °C. La Figura 2 ilustra el rendimiento de los tres productos de la reacción de pirólisis; la producción máxima de biolíquido (44%) y gas de síntesis (34%) se alcanza a 600 °C. Por el contrario, la producción de biocarbón alcanza su máximo a 400 °C (62%) en comparación con las otras dos fracciones. Este comportamiento ya ha sido demostrado anteriormente para la pirólisis de esta biomasa. Por último, la pirólisis de residuos de soja genera una gran diversidad de compuestos orgánicos volátiles (COV), entre los cuales el metilbenceno es el compuesto predominante a todas las temperaturas; se trata de un hidrocarburo aromático de gran relevancia debido a los riesgos que entraña para la salud humana y el medio ambiente. Por otra parte, el aumento de la temperatura de pirólisis es proporcional a la producción de las fracciones de biolíquido y gas.
Fil: Imwinkelried, Gabriel. Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisico-Química; Argentina.
Fil: Imwinkelried, Gabriel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisicoquímica de Córdoba (INFIQC). Laboratorio Universitario de Química y Contaminación del Aire (LUKCA); Argentina.
Fil: Fermanelli, Carla. S. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba; Argentina.
Fil: Fermanelli, Carla. S. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas Centro de Investigación y Tecnología Química (CITeQ); Argentina.
Fil: Saux, Clara. Universidad Tecnológica Nacional. Facultad Regional Córdoba; Argentina.
Fil: Saux, Clara. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro de Investigación y Tecnología Química (CITeQ); Argentina.
Fil: Teruel, Mariano Andrés Universidad Nacional de Córdoba. Facultad de Ciencias Químicas. Departamento de Fisicoquímica; Argentina.
Fil: Teruel, Mariano Andrés. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Instituto de Investigaciones en Fisico-Química de Córdoba (INFIQC); Argentina.
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