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Ciencia & Tecnología

Cáscara de piña generaría compuestos para obtener energía

Los residuos de frutas y vegetales que quedan del proceso de fabricación de alimentos podrían tener un uso más efectivo y producir componentes que servirían como materia prima para generar energía renovable y ayudar a reducir las emisiones de dióxido de carbono.

Bogotá D. C., 08 de enero de 2020Agencia de Noticias UN-

Cáscaras de papa, piña y plátano se analizaron para determinar su potencial energético. Foto: Natalia Carmona.

La cáscara de piña presentó niveles de energía óptimos que a futuro servirían para generar energía eléctrica. Foto: Natalia Carmona.

Rosa Natalia Carmona, magíster en Ingeniería Ambiental de la UNAL, con Gladis Aparicio Rojas, directora de la tesis. Foto: Natalia Carmona.

Se estima que Colombia genera al año 11,6 millones de toneladas de residuos, muchos de los cuales se desaprovechan. Foto: archivo Unimedios.

La cáscara de piña sería un recurso viable para producir energías más limpias que favorecerían al medioambiente. Foto: archivo Unimedios.

Este fue uno de los hallazgos de Rosa Natalia Carmona Pardo, magíster en Ingeniería Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) Sede Palmira, quien además de la cáscara de piña (Ananas comosus), estudió residuos de papa (Solanum tuberosum) y plátano (Musa AAB Simmonds) con el fin de averiguar su potencial energético y su tiempo de vida útil.

“El objetivo fue conocer la energía de activación de tres cáscaras porque aquí en Colombia se utilizan mucho como materia prima para productos comestibles y cosméticos, entre otros procesos; entonces se generan en gran cantidad y pueden ser una opción para aprovecharlos”, comenta la investigadora.

La biomasa es la materia orgánica que viene de la naturaleza y se utiliza para generar energía; puede ser de tipo residual, industrial, cultivos energéticos y cultivos de madera.

De los tres tipos de cáscara, la de piña fue la que obtuvo mejores resultados; con este avance se podría pensar a futuro en esta opción como una alternativa viable y económica para producir otra clase de energías como la eléctrica o la biotérmica.

Para llegar a esta propuesta se realizó un análisis térmico para estudiar el comportamiento de los materiales, ya que a medida que se someten a diferentes temperaturas se ocasionan cambios físicos y químicos en la materia orgánica.

Así mismo fue necesario recrear un proceso de pirólisis que solo se realiza de forma industrial y que consiste en un calentamiento que se hace en ausencia de aire, a rangos de temperatura específicos según el material que se esté calentando.

Esto se logró a través de termogravimetría, un proceso capaz de simular la pirólisis de forma experimental a pequeña escala y que permite realizar un análisis térmico de la materia orgánica.

“Con los resultados que se obtienen del análisis termogravimétrico se puede hallar la energía de activación, la cual indica la energía que se requiere para producir compuestos volátiles, que son la fuente para proveer energía”, destacó la ingeniera ambiental.

Si la energía de activación de un material orgánico es baja será buen indicador porque costará menos trabajo sacarla de un material, por usar menos energía en el proceso.

Teniendo esto en cuenta, la investigadora evidenció que “la cáscara de piña presentó las energías más bajas y mayor cantidad de compuestos volátiles, lo cual indica que se puede obtener más energía del material utilizando muy poca energía en su proceso”.

Las cáscaras se analizaron con un pretratamiento debido a la humedad, y puestos así presentan comportamientos muy diferentes. Por lo tanto, primero se dejaron secar, luego se molieron para que quedaran en polvo y se analizó el residuo sólido de las cáscaras.

El análisis termogravimétrico se apoyó de dos pruebas: la calorimetría de barrido y la espectrometría de masas, las cuales, además de una serie de cálculos matemáticos, permitieron corroborar que la cáscara fue el material que tuvo mejores resultados tras comparar los valores que arrojaban las pruebas, en las que se varió la temperatura desde los 200 hasta los 450 oC.

El rango de energía que se necesita para obtener energía eléctrica es diferente que aquel para obtener otro biocombustible; según los rangos de temperatura se debe tener mayor eficiencia en la producción de compuestos volátiles, y en la cáscara de piña se pudo observar esto en un rango de temperatura desde 200 hasta 450 °C.

La ingeniera concluyó que “esta es una fuente de energía que sería inagotable porque los residuos orgánicos se producen continuamente en grandes cantidades y por lo general se depositan en rellenos sanitarios, donde pasan por un proceso natural de descomposición que genera dióxido de carbono y gases que afectan al medioambiente, por lo tanto está opción podría ser viable”.

En Colombia se generan cerca de 11,6 millones de toneladas de residuos sólidos al año. De acuerdo con cifras presentadas por la Misión de Crecimiento Verde del Departamento Nacional de Planeación (DNP), cerca del 40 % se podrían aprovechar, pero solo se recicla alrededor de 17 %. Para los próximos 10 años la cantidad de residuos seguirá en aumento.

(Por: fin/JSV/LMZ/LOF
)
N.° 68

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