Biolíquido rico en compuestos furánicos a partir de biomasa regional empleando Pirólisis rápida catalítica

Abstract

Se investigó la producción de biolíquido rico en compuestos furánicos mediante pirólisis rápida de residuos agroindustriales provenientes del procesamiento de frutas, sobre un sistema catalítico compuesto por un material ácido termostable del tipo pirocloro (H3O)SbTeO6. Las propiedades más relevantes del material catalítico para el proceso fueron caracterizadas por XRD, Raman, FTIR, SEM y XPS. La pirólisis rápida de pulpa de pera mezclada mecánicamente con diferentes cantidades del catalizador ácido se realizaron a 250 y 350 ºC en lecho fijo durante 20 minutos, bajo atmósfera de N2 y en condiciones de vacío. El análisis de los productos de reacción del biolíquido obtenido se llevó a cabo en un cromatógrafo de gases acoplado a espectrometría de masas (CG-EM) para investigar los efectos de la temperatura de pirólisis y de la proporción de catalizador. En las condiciones estudiadas el máximo de bioliquido fue de un 15 % a 250 °C y con 2,5% p/p de catalizador, y la composición del mismo fue principalmente furanos, anhidroazúcares y ésteres. Se encontró que la mayor proporción de derivados furánicos es fuertemente dependiente de la presencia de catalizador, que puede inhibir en cierta medida su polimerización.

A bio-oil product enriched with furanes was obtained from the fast and catalytic pyrolysis of agroindustrial fruit wastes using pyrochloro-type catalysts (H3O)SbTeO6. Catalytic material was characterized by XRD, Raman, FTIR, SEM and XPS analysis. The pear pulp mechanically mixed with different catalyst proportions was subjected to pyrolysis conditions (250 and 350ºC) under nitrogen atmosphere and vacuum. Products coming from the bio-oil were analyzed by GC-MS spectroscopy in order to evaluate the effect of catalyst and temperature on the oil composition. Yield of bio-oil was 15% at 250 °C and 2,5 % w/w of catalyst, and the main compounds were furane derivates, anhydrosugars and esters. The presence of furanes strongly depended on the catalyst amount and probably, the effect of catalyst could be attributed to the inhibition of polymerization reactions of furane compounds.