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Ciencia & Tecnología

SIC otorga patente a reactor que extrae y separa gases volátiles

La Superintendencia de Industria y Comercio (SIC) le otorgó patente de invención a un reactor que permite caracterizar muestras de biomasa, como por ejemplo granos de café o cacao, determinando su peso, cambios durante el calentamiento para procesos de secado, torrefacción (tostado) y producción de gases.

Medellín, 12 de noviembre de 2020Agencia de Noticias UN-

El reactor permite realizar procesos termoquímicos en los cuales se caracterizan muestras de biomasa, como granos de café o cacao. Fotos: Grupo Tayea.

En el reactor se determina el peso y observan cambios durante el calentamiento para diferentes procesos.

La idea del reactor se puede transferir a sistemas para hacer seguimiento de compuestos.

En el dispositivo se acoplaron temas de enfriamiento y calentamiento, registro de peso, liberación y condensación de gases.

Con el reactor se analizan procesos y compuestos liberados en procesos de pirólisis y termoquímicos.

El título dado por la SIC a la invención es “Dispositivo de extracción y caracterización de volátiles con una unidad de condensación que comprende un contenedor dispuesto dentro de otro para la captura de volátiles condensables”, y tendrá vigencia desde el 28 de julio de 2017 hasta la misma fecha de 2037.

El dispositivo se compone de un reactor, un suministro de gas, una unidad de control gravimétrico y una unidad de condensación.

El reactor tendría aplicación industrial en procesos termoquímicos como secado, torrefacción, pirólisis, combustión, o en un simple calentamiento de biomasa, para hacerle seguimiento a lo que ocurre durante dichos procesos y caracterizar los volátiles producidos durante estos.

La patente otorgada a la Universidad Nacional de Colombia (UNAL) reconoce como inventores a Farid Chejne Janna, físico y doctor en Sistemas Energéticos (Universidad Politécnica de Madrid), profesor de la Facultad de Minas de la UNAL Sede Medellín y director del grupo de Termodinámica Aplicada y Energías Alternativas (Tayea); David Alejandro Granados Morales, doctor en Ingeniería - Sistemas Energéticos (UNAL Sede Medellín) y profesor de la Universidad Católica de Oriente; y Víctor Hugo Borda Yepes, doctor en Ingeniería - Sistemas Energéticos (UNAL Sede Medellín).

El profesor Chejne señala que este equipo será un apoyo en las investigaciones que se adelantan en el Grupo Tayea, para analizar procesos y compuestos liberados en procesos de pirólisis y termoquímicos como torrefacción y caracterización de propiedades de volátiles, entre otros.

El reactor permitirá, por ejemplo, hacer un análisis más exacto del paso a paso del secado del café o del cacao, evaluando el comportamiento de los elementos que se pierden o se conservan al momento de procesarlos. También separar volátiles condensables y no condensables en una muestra para evaluar sus propiedades en tiempo real, lo que facilita una caracterización más exacta de la muestra.

Aportes de las tesis

El profesor Chejne relata que mientras trabajaban en la tesis doctoral de David Granados –relacionada con la torrefacción de biomasa o proceso de calentamiento con ausencia de aire– buscaban mover la estructura interna de esa biomasa hasta lograr unas características de densidad energética apropiada para procesos posteriores.

“Como necesitábamos procesar trozos de biomasa un poco más grandes que los procesados en las termobalanzas habituales que pesan miligramos y hacerle seguimiento al proceso, diseñamos una más grande para pesar gramos”, indicó el docente.

También era importante hacerles seguimiento a los gases liberados, y para ello había que condensarlos: “ahí entró la tesis doctoral de Víctor Borda, quien trabajaba productos de secado de hoja de mortiño (agraz), durante el cual también se liberaron compuestos”, detalla.

“En ese momento trabajábamos en un proyecto de la Universidad, de producir frío con el sol a través de un fenómeno físico llamado efecto Peltier: tuvimos la idea de conectar ese tipo de enfriamiento para condensar esos gases, y una vez condensados llevarlos a analizar, para ver de qué se trataba”.

La idea nació de un proyecto de la Facultad de Minas para hacer prototipos, en el cual ellos hicieron el del refrigerador solar y lograron ponerlo en funcionamiento.

“Fue así como se propuso un dispositivo en el que acoplamos el tema de enfriamiento, y el de un equipo que calentaba y que al mismo tiempo podía registrar el peso durante el proceso, y de manera simultánea, al liberar los gases podíamos condensarlos inmediatamente”.

De este proceso, llevado a cabo durante cinco años, con el diseño y la elaboración del prototipo, las pruebas y la obtención de resultados, hicieron algunas publicaciones científicas.

Ahora la idea es establecer contactos con empresas que producen u operan este tipo de equipos, para considerar su comercialización.

El profesor Chejne recalcó que las invenciones son posibles gracias a los trabajos de los estudiantes de doctorado, quienes dedican sus vidas a sacar adelante un proyecto. Esta iniciativa fue financiada por MinCiencias y la UNAL.

(Por: fin/OLML/MLA/LOF
)
N.° 216

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