Optimización de la producción de carbón activado a partir de pericarpio de maíz (Zea mays) mediante los análisis de ciclo de vida y de superficie de respuesta.

Loya González, Darithsa (2017) Optimización de la producción de carbón activado a partir de pericarpio de maíz (Zea mays) mediante los análisis de ciclo de vida y de superficie de respuesta. Maestría thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Propósito y método de estudio: La optimización de la producción de carbón activado a partir de pericarpio de maíz, se llevó a cabo a través de un diseño central compuesto, incluyendo como respuestas criterios tanto técnicos como ambientales (rendimiento, capacidad de adsorción y single score) y como factores la temperatura y tiempo de activación, así como la relación de impregnación. Con el objetivo de determinar los impactos ambientales potenciales del proceso de producción de carbón activado se usó la metodología de análisis de ciclo de vida. Los datos experimentales obtenidos para el rendimiento, capacidad de adsorción y el indicador de impacto ambiental (single score) se optimizaron simultáneamente a través de la función de deseabilidad. Es importante destacar que una optimización incluyendo indicadores de impacto ambiental no se encuentra reportada en la actualidad. Contribuciones y conclusiones: El material precursor seleccionado resultó apropiado para la producción de carbón activado debido a su bajo contenido de ceniza, alto contenido de carbón fijo y disponibilidad local. A pesar de la baja área específica (23.31 m2/g) el carbón producido logra alcanzar una capacidad máxima de adsorción de naranja de metilo de 141.13 mg/g, rendimiento de 50% y un indicador de daño ambiental (single score) de 0.09 Pt. Estos resultados se alcanzaron llevando a cabo el proceso de producción sin agregar agente activante, a una temperatura de 627 °C y un tiempo de activación de 93 minutos, condiciones obtenidas de acuerdo a la optimización simultánea multivariable realizada. Se logró demostrar que el uso conjunto de una herramienta para la cuantificación de impactos ambientales aunado a métodos estadísticos para optimizar procesos de producción contribuye a que se identifiquen las áreas de oportunidad para la reducción de impactos ambientales a la vez que se asegura no comprometer la calidad del producto.

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