Hacia la valorización de bio-residuos: La cáscara de maní como materia prima para la obtención de hidrocarburos

Abstract

En sus 17 Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS), las Naciones Unidas promueven el principio del uso óptimo y responsable de los recursos para fines que conduzcan a una transición convincente hacia una economía circular. La idea principal de la economía circular consiste en un rediseño avanzado y avances tecnológicos para minimizar los residuos. La biomasa es una alternativa prometedora a los recursos fósiles por su riqueza en carbono y, considerando su importancia para la producción de alimentos, se debe evitar una situación competitiva. En este sentido, los residuos agrícolas son candidatos ideales para la producción de combustibles y productos químicos. Argentina es el octavo productor mundial de maní, superando el millón de toneladas producidas por campaña. Un 25% en peso de la producción corresponde a la cáscara, subproducto no utilizado adecuadamente. Teniendo en cuenta el concepto de economía circular, la cáscara de maní (CM) podría considerarse como materia prima de un proceso integral. CM contiene alrededor de 50% de celulosa, 20% de hemicelulosa y 30% de lignina [1] haciendo su biodegradación extremadamente baja, lo que resulta en la necesidad de tratamientos severos. Por tanto, la pirólisis catalítica parece ser una buena alternativa para tratar y valorizar estos residuos. En este sentido, se estudiaron dos tipos de materiales sólidos porosos: una zeolita ZSM-11 microporosa tradicional (H-ZSM-11) y una forma jerarquizada de la misma clase de zeolita (H-ZSM-11(T)), ambas impregnadas con 5 %p/p de Ni. La pirólisis genera una fracción líquida (bio-oil), una sólida (bio-carbón) y gases. El bio-oil es un combustible líquido que podría utilizarse como sustituto del fuel-oil. Sin embargo, se obtiene una alta concentración de compuestos oxigenados y baja de hidrocarburos, generando una estabilidad reducida y un poder calorífico pobre. Proponemos el uso de las zeolitas antes mencionadas como catalizadores para las reacciones de craqueo in situ de forma tal de obtener mayores rendimientos de hidrocarburos en bio-oils de pirólisis de cáscara de maní.