Obtaining carbonous material from sugar cane bagasse with salt activation

Authors

  • Leonardo José Bahín-Deroncelé Oficina Nacional de Inspección Estatal, Santiago de Cuba, Cuba
  • Omaida Quesada-González Departamento de Química. Universidad de Oriente, Cuba
  • Dannis Adrián Cascaret-Carmenaty Departamento de Química. Universidad de Oriente, Cuba
  • Roylan Alexis Odio-González Departamento de Química. Universidad de Oriente, Cuba
  • Manuel Ángel Cantos-Macías Departamento de Mecánica. Universidad Técnica de Manabí, Ecuador

Keywords:

bagazo de caña; pirolisis; activación química con sales; materiales carbonosos.

Abstract

In this work, the obtaining of carbonaceous materials from sugarcane bagasse, by means of activation with hexahydrate iron (III) chloride, is evaluated. Biomass was experimentally characterized through immediate and elemental analysis. Subsequently, its chemical activation was carried out and it was pyrolyzed in a tubular furnace and in simultaneous thermal analysis equipment. The immediate and elemental analyzes demonstrate the composition of the sugarcane bagasse modified with an inorganic salt, its possible thermodecomposition through pyrolysis and its better use as electrodes in fuel biocells. The thermal analysis techniques allowed to identify the thermodecomposition stages of the sugarcane bagasse studied and their temperature intervals, which are the basis of the kinetic study. All the study carried out allowed us to demonstrate the influence of chemical activation on the characteristics of the coal obtained and on the pyrolysis process carried out.

References

- NOGUÉS, F. S; GARCÍA GALINDO, D. Y REZEAU, A. Energía de la Biomasa. 1ra edición, volumen I, Zaragoza: Prensas Universitarias de Zaragoza, 2010. ISBN 978-84-92774-91-3.

- OLIVA PRIMERA, P. y col. “Carbones activados a partir de bagazo de caña de azúcar y zuro de maíz para la adsorción de cadmio y plomo”. 2011. Rev. Acad. Colomb. Cienc.: xxxv (136), p. 387-396 ISSN: 0370-3908.

- VILLEGAS AGUILAR, P. J.; QUINCOSES SUÁREZ, M.; LLÓPIZ YURELL, J. C.; PRIETO GARCÍA, J. O. “Producción de carbón activado a partir de residuos de la industria azucarera”. Afinidad, vol. 60, No. 506, pp. 338-343, 2003. ISSN: 0001-9704.

- MORENO MARENCO, A. R. Estudio termodinámico de la adsorción de parabenos desde solución acuosa sobre carbones activados modificados con sales metálicas. Tesis Doctoral. Universidad Nacional de Colombia, Facultad de Ciencias, Colombia, 2020. https://repositorio.unal.edu.co/handle/unal/78694. Revisado: noviembre 2022.

- TASCÓN JUAN, M. D. “Materiales de carbono: estructuras y formas”. Opt. Pura Apl. 2007, 40 (2): 149-159. DOI: http://dx.doi.org/10.7149/OPA.46.1.83

- MOSHOOD ABIOYE, A.; NASIR ANI, F. “Recent development in the production of activated carbon electrodes from agricultural waste biomass for supercapacitors: A review”. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 2015, 52: 1282–1293. https://doi.org/10.1016/j.rser.2016.01.049

- RABAH, K. “Application of Sugarcane Residues as Biofuel for Cogeneration of Electricity in Kenya”. International Journal of Renewable Energy Engineering, 2001, vol. 3(2), p. 347-355. ISSN: 1309-0127.

- UNE-EN-14774-1. Biocombustibles sólidos. Procedimiento para el secado de biomasas. Norma española, septiembre 2010.

- UNE-EN- 15148. Biocombustibles sólidos. Determinación del contenido de materia volátil. Norma española, septiembre 2010.

- UNE-EN-14775. Biocombustibles sólidos. Método para la determinación del contenido de cenizas. Norma española, septiembre 2010.

- PARIKH, J.; CHANNIWALA, S. A.; GHOSAL, G. K. “A correlation for calculating elemental composition from proximate analysis of biomass materials”. Fuel, 2007, 86 (12): 1710-1719. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.06.028

- CANTOS MACÍAS, M. A. et al. “Cinética de la pirólisis de residuos madereros ecuatorianos”. Revista Cubana de Química, 2018, vol. 30, no 3, p. 400-422, e-ISSN: 2224-5421.

- MUNÉ BANDERA, P. M.; QUESADA GONZÁLEZ, O.; SERAT DÍAZ, M. Materiales carbonosos y diseño de celdas de biocombustible a partir de residuales de la industria azucarera. Informe de avance del proyecto. Programa Nacional de Nanociencias y Nanotecnología, junio 2022.

- ALBIS, A. y col. “Pirólisis de hemicelulosa catalizada por sulfato de zinc y sulfato férrico”. Rev. ion. 2018; 31(2):37-49. Colombia. Doi:10.18273/revion.v31n2-2018003

- DAMARTZIS, Th. et al. “Thermal degradation studies and kinetic modeling of cardoon (Cynaracardunculus) pyrolysis using thermogravimetric analysis (TGA)”. Bioresource technology, 2011, 102 (10): 6230-6238. https://doi.org/10.1016/S0960-8524(00)00009-2

- QUESADA GONZÁLEZ, O.; ALFONSO-MARTÍNEZ, F. E.; TORRES GARCÍA, E. “Estudio cinético de la pirólisis de la cáscara de naranja”. Rev. Cubana Quím. Vol. 28, no. 2, mayo-agosto, 2016, págs. 645-659, e-ISSN: 2224-5421.

- ROUQUEROL, F.; LAUREIRO, Y.; ROUQUEROL, J. “Influence of water pressure on the dehydration of lithium sulphate monohydate”. Solid State Ionics, 1993, 63-65: 363-366. https://doi.org/10.1016/j.ssi.2003.07.002

Published

2023-06-05

How to Cite

Bahín-Deroncelé, L. J., Quesada-González, O., Cascaret-Carmenaty, D. A., Odio-González, R. A., & Cantos-Macías, M. Ángel. (2023). Obtaining carbonous material from sugar cane bagasse with salt activation. Revista Cubana De Química, 35(2), 253–273. Retrieved from https://cubanaquimica.uo.edu.cu/index.php/cq/article/view/5334

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Artículos

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