Carbones activados de Cannabis Sativa L para aplicaciones energéticas y ambientales

Abstract

La explotación de la planta Cannabis sativa L es limitada actualmente al uso con fines medicinales, terapéuticos o paliativos del dolor. Para la producción de las formulaciones se utilizan las inflorescencias de los distintos quimiotipos, y hojas y tallos suelen ser residuos no utilizados. En el contexto internacional pueden encontrarse avances científicos relacionados con el uso del cáñamo para diferentes aplicaciones, y tallos de Cannabis Sativa L fueron estudiados para la producción de carbones con aplicaciones en la adsorción de pesticidas y agroquímicos. Se propone la valorización de residuos de la planta (tallos y hojas) de cannabis a través de la producción de biocarbones activados, tanto en escala laboratorio como en escala banco, y analizar las posibles aplicaciones energéticas y ambientales de los mismos. Se realizará una caracterización de los residuos y determinarán los pretratamientos necesarios para que puedan ser utilizados como materia prima para la producción de biocarbones activados. Además se analizará la posible recuperación de moléculas bioactivas de tallos y hojas mediante tratamientos térmicos o en corriente gaseosa. Una vez evaluados y pretratados serán pirolizados y activados, a escala laboratorio y, optimizando los parámetros, a escala banco. Se realizará la caracterización fisicoquímica de los mismos mediante diversas técnicas. Se plantean dos tipos de aplicaciones para los mismos, serán evaluados como materiales de electrodo para supercapacitores, y como adsorbentes de 2,4-D y CO2. Para aplicaciones energéticas se utilizará voltametría cíclica, medidas galvanostáticas de carga y descarga y espectroscopía de impedancia electroquímica para su caracterización electroquímica. Así, se determinará y seleccionará el óptimo para el armado de un supercapacitor simétrico. Para aplicaciones ambientales se emularán soluciones acuosas de 2,4-D y se analizará por cromatografía. En el caso de adsorción CO2 se realizarán ensayos con biocarbones modificados superficialmente con aminas con el objetivo de aumentar la sensibilidad y selectividad de los mismos. Se trabajará con soluciones gaseosas simuladas y se estudiará la adsorción mediante FTIR con validación por cromatografía. Se evaluará la sustentabilidad de todos los procesos que involucren generación de residuos, emisión de gases y gasto energético, pensando en el objetivo del proyecto que es el uso de un residuo para su uso en la remediación ambiental y almacenamiento de energía.