Devolatilization of African Palm (Elaeis guineensis) Husk Catalyzed by Ferrous Sulfate Studied by TG-MS

Devolatilización del cuesco de palma (Elaeis Guineensis) catalizado con sulfato ferroso estudiado por TG-MS

Mediante un análisis termogravimétrico acoplado con espectroscopia de masas, se estudió el efecto catalítico del sulfato ferroso en la pirólisis de la cáscara de palma africana (APH). Los datos termogravimétricos se ajustaron al modelo de energía de activación distribuida (DAEM) con cuatro pseudocomponentes. El sulfato ferroso tuvo una fuerte influencia en los parámetros de descomposición del segundo y cuarto pseudo-componentes del DAEM, que se identifican como hemicelulosa y lignina, respectivamente. Los perfiles de las curvas de intensidad de señal para las relaciones m/z seleccionadas se modelaron con éxito utilizando los parámetros cinéticos obtenidos mediante el ajuste de los datos termogravimétricos. Se descubrió que el sulfato ferroso promueve la formación de fragmentos de m/z = 64, 95 y 96, correspondientes a moléculas como SO₂, iones hidrocarburo de fórmula general [CnH2n-3]+ y furfural, respectivamente.

INTRODUCCIÓN

El consumo mundial de energía ha aumentado considerablemente en los últimos años debido al crecimiento sustancial de la población mundial y al desarrollo industrial. Como resultado, la demanda de combustibles para el transporte ha aumentado significativamente ( Bhoi et al., 2020 ). El desarrollo de las energías renovables ha jugado un papel importante para satisfacer las demandas y mitigar la dependencia de los combustibles fósiles, ya que son no renovables e insostenibles y su uso aumenta las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) a la atmósfera, lo que provoca el cambio climático global. . La biomasa residual tiene un gran potencial para su uso en la síntesis de energías renovables porque se encuentra en grandes cantidades, está disponible y es barata, además de ecológica y sostenible (Rasid et al., 2020 ) .

Existen varios mecanismos mediante los cuales la biomasa se puede convertir en fuentes de energía renovables, como la gasificación para producir combustibles gaseosos o la pirólisis o licuefacción hidrotermal para generar combustibles líquidos. La pirólisis se puede llevar a cabo a presión ambiente. Como resultado, la transformación de biomasa en combustibles líquidos mediante pirólisis se ha vuelto muy atractiva ( Hu y Gholizadeh, 2019 ). La pirólisis es la descomposición termoquímica de la biomasa en ausencia de oxígeno a temperaturas entre 300 y 700 °C. De este proceso se obtienen bioaceite líquido, gases no condensables y biocarbón sólido ( Brassard et al., 2017). Se pueden utilizar gases no condensables para proporcionar energía al proceso de pirólisis. La pirólisis catalítica rápida (CFP) se usa comúnmente para transformar biomasa en bioaceite de alta calidad, desoxigenando los vapores de H2O, CO y CO2 formados durante el proceso ( Chen et al ., 2019 ).