Revisión bibliográfica y modelación de la producción de azúcares reductores y aluminio a partir de residuos de tetrapak mediante hidrólisis subcrítica

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Fecha

2021

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Universidad de La Salle. Facultad de Ingeniería. Ingeniería Ambiental y Sanitaria

Descripción

La disposición de los residuos de Tetrapak es una de las mayores problemáticas a nivel mundial, puesto que este material no recibe el manejo adecuado afectando así el medio ambiente. Es por ello que se buscan alternativas sostenibles y efectivas para darle vida útil a estos residuos. La separación de los componentes del Tetrapak es una de las alternativas para reducir el impacto ambiental por su disposición, considerando que estos residuos separados pueden llegar a tener otro tipo de aprovechamiento. En Colombia se cuenta con pocas estrategias para el aprovechamiento de los residuos de Tetrapak, el 70% de dichos residuos terminan en un relleno sanitario. Estos residuos pueden ser incorporados en un proceso de aprovechamiento para la obtención de azúcares reductores, ya que sus componentesson ricos en celulosa, por lo tanto, se considera que son una fuente potencial de azúcares. En este trabajo se presenta la revisión bibliográfica y modelación de la producción de azúcares reductores y aluminio a partir de residuos de Tetrapak mediante hidrólisis subcrítica. La metodología inicia en la revisión exhaustiva de trabajos de investigación, donde fueron utilizados materiales con potencial lignocelulósico, para obtener azúcares reductores a partir de hidrólisis en agua a condiciones subcríticas. Posteriormente se eligieron las condiciones óptimas de cada tipo de materia prima empleada en cada investigación, donde se obtuvo mayor productividad de azúcares. Las condiciones de operación que se emplearon en esta investigación estuvieron basadas en la revisión bibliográfica realizada, estas condiciones se tomaron específicamente del artículo de Marulanda, Paola Andrea & Marulanda Victor F, debido a que en este artículo se usó el pasto Kikuyu el cual es un tipo de materia prima con bajo contenido de lignina similar al Tetrapak. Una vez seleccionadas las condiciones de operación, se inicia la corrida experimental donde se obtiene las muestras de hidrolizado, se procede a realizar la medición de los azúcares reductores producidos en el efluente por medio del método DNS. Para el cálculo de azúcares reductores se realizaron balances de masa de acuerdo con el porcentaje de celulosa del Tetrapak. Así mismo, se realizó la estimación del aluminio que se extrae del Tetrapak en cada corrida experimental. De este proceso se alcanzó aproximadamente el 42% de azúcares reductores a partir de Tetrapak, el mayor rendimiento se obtuvo a 300°C, 2000 PSI, caudal de 9ml/min y 15 min como tiempo de reacción. La cantidad de aluminio que se extrae del líquido fue de 1851,851 ppm. El aluminio extraído es considerado un residuo peligroso el cual fue manejado con un proceso que no contamina el medio ambiente y además es económico. El Tetrapak se aprovechó mediante un proceso amigable con el ambiente, ya que se llevó a cabo la hidrólisis en agua subcrítica en un modo semicontinuo para obtener azúcares reductores. Emplear la hidrólisis en agua subcrítica sigue evidenciando que es la mejor manera de reciclaje o aprovechamiento de residuos lignocelulósicos. Esta es una alternativa para la obtención de azúcares reductores a partir de celulosa y hemicelulosas que se encuentran en diferentes biomasas consideradas como residuos

Palabras clave

Medio ambiente, Alternativas sostenibles, Celulosa, Impacto ambiental, Azúcares reductores, Residuos de aluminio

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