Devolatilización del cuesco de palma estudiada por TG-MS

Devolatilization of African Palm (Elaeis guineensis) Husk studied by TG-MS

Se estudió la pirólisis del cuesco de palma africana utilizando diferentes programas de calentamiento, recurriendo al uso de la técnica simultánea de análisis termogravimétrico acoplado a espectrometría de masas. En los gases de evolución, se siguieron las intensidades de señal de espectrometría de masas de siete relaciones m/z. La cinética de pirólisis de este residuo del procesamiento de aceite de palma se ajustó al modelo de distribución de energías de activación con diferentes números de pseudo-componentes. Los resultados del ajuste mostraron que son necesarios al menos cuatro pseudo-componentes para modelar satisfactoriamente los perfiles termogravimétricos de la pirólisis del cuesco de palma. Se encontró que la velocidad de calentamiento no afecta significativamente los parámetros del modelo cinético, los cuales se encuentran en concordancia con los reportados en la literatura para biomasas similares. Los perfiles de las curvas de intensidad de señal para las relaciones m/z seleccionadas se modelaron utilizando los parámetros cinéticos obtenidos del ajuste de los datos termogravimétricos, lográndose resultados satisfactorios para las relaciones m/z correspondientes a fragmentos de moléculas como metano, metanol, formaldehído y furfural. La falta de ajuste de las intensidades de señal correspondientes a CO₂ y NO₂ se atribuyó a que la formación de estos compuestos es consecuencia no sólo de la descomposición de la biomasa, sino también a su aparición resultado de reacciones secundarias en fase gaseosa.

Introducción

Entre las nuevas alternativas implementadas para reducir las emisiones de CO₂ y NOx producidas por los motores de combustión interna (Rodríguez, Sierens, Verhelst, & Frontela, 2008) la biomasa se convierte en una fuente de energía renovable, que puede sustituir parcialmente a los combustibles fósiles (Perdices, 2009) y reducir las emisiones de dichos gases a la atmósfera (Montiel, 2003). La transformación termoquímica de la biomasa suele producir combustibles sólidos, líquidos y gaseosos que, además de utilizarse para la producción de energía, pueden ser una fuente de productos químicos, calor y energía (Camps Michelena & Marcos Martín, 2008). La pirólisis y la gasificación son los procesos termoquímicos más utilizados a nivel comercial (Soto, Machado, & López, 2010). La biomasa lignocelulósica es la sub-postura orgánica más abundante en la tierra; las principales fuentes de la misma son los bosques, los cultivos y los residuos industriales (Abril & Navarro, 2012). Este material está constituido por celulosa, hemicelulosa y lignina (Abril & Navarro, 2012; Caballero, 1995).