7.5 Selecting an Appropriate Classifier
7.7.3 The Effect of the Batch Size on Learning
6.1 Conclusiones generales
El concepto de Biorefinería Integrada contempla la obtención de diferentes productos químicos a partir de biomasa de diversa naturaleza. La posible instalación de una biorefinería en la zona de Bahía Blanca, implicaría que la biomasa abundante en la región sea aprovechada. En este contexto y en base a los resultados de la presente tesis, el aprovechamiento de cáscara de girasol para la obtención de productos de valor agregado es posible, así como también el de algas del tipo Rhizoclonium sp.
Concretamente no debería llevarse a cabo pirólisis utilizando las cáscaras directamente en la reacción. Esto es debido a que los líquidos así obtenidos presentan una composición química muy compleja, haciendo que la separación de los compuestos de interés a partir de esta matriz resulte extremadamente complicada. Así mismo, presenta compuestos como los metoxifenoles provenientes de la lignina que reaccionan formando productos de condensación que precipitan, lo que resulta en una alta inestabilidad para estos bio-líquidos.
Por el contrario, el empleo de pre-tratamientos químicos de las cáscaras, conduce a bio-líquidos de composición simple. Algunos pre-tratamientos condujeron a bio- líquidos con prácticamente un solo componente. Es de destacar el caso del ácido fosfórico, que en una concentración del 15 %, condujo a un líquido que puede considerarse prácticamente constituido por furfural. A partir de esta conclusión se sientan las bases para la elaboración de un proceso de obtención de furfural alternativo al actual (ver Apéndice 1).
Por otro lado, se vio que el pre-tratamiento con cloruro de cinc al 15% provocó una activación de los bio-carbones llegando a un área superficial específica de hasta
100 m2/g. Esta característica confiere al co-producto la posibilidad de emplearlo
como material adsorbente o como material soporte. En este último aspecto se destaca la síntesis de un catalizador de hidrogenación eficiente. Además, el bio- líquido que se genera en la pirólisis de este material genera LG (un producto de alto valor agregado).
El tratamiento hidrolítico condujo a un líquido de pirólisis que presentaba LG como producto mayoritario. Sin embargo, no sería un tratamiento de elección para producir este compuesto ya que el líquido obtenido presentó una gran cantidad de otros compuestos en su composición. Esto dificultaría enormemente la separación y la purificación de este anhidroazucar.
Teniendo en cuenta las pirólisis empleando catalizadores heterogéneos, el rendimiento al bio-líquido se vio disminuido para todos los catalizadores utilizados. Además, la composición química de esta fracción no se modificó sustancialmente en ninguno de los casos obteniéndose bio-líquidos complejos. Por estos motivos, no es recomendado el empleo de catalizadores si el objetivo que se persigue es obtener líquidos de composición sencilla para aprovechar los químicos generados durante la reacción. Para este caso los pre-tratamientos ácidos y con cloruro de cinc arrojaron los mejores resultados ya que generaron bio-líquidos ricos en furfural de composición sencilla y aumentaron el área superficial específica del producto sólido de la reacción aprovechando completamente el residuo de cáscara de girasol.
Una vez obtenido el furfural mediante pre-tratamientos químicos de la cáscara, este aldehído es factible de ser hidrogenado catalíticamente a furfuril alcohol (un compuesto de interés industrial). Nuevamente este resultado implica la posibilidad de plantear una ruta alternativa a la tradicional para la obtención de este producto (ver Anexo 1)
El alga Rhizoclonium sp. representa una biomasa regional que puede ser aprovechada para la producción de un compuesto de alto valor agregado: el fitol. Las pirólisis catalíticas empleando catalizadores con sitios ácidos y redox no se recomiendan si se desea obtener este último producto ya que disminuyeron la
concentración del mismo desde un 15 % a un 2 %. Sin embargo, el empleo de catalizadores Cu-SBA permite obtener líquidos que presentan compuestos livianos como el acetol, aminas y alcoholes.
Por otro lado, el bio-líquido que se obtiene utilizando esta biomasa presenta un pH superior al que se obtiene con cáscara de girasol debido principalmente a que el líquido algal presenta aminas que neutralizan parcialmente los ácidos, aunque el rendimiento a este producto cae un 10 % comparado con la biomasa lignocelulósica.
Finalmente, en forma general el proceso de pirólisis mostró ser una opción para aprovechar distintos tipos de biomasa residual, tanto terrestre como acuática generando compuestos que de interés industrial como el caso del furfural o de alto valor agregado como el caso del fitol. Para todos los casos dichas producciones se vinculan a tecnologías disruptivas, que se encuadran en un marco bio- económico.
6.2 Trabajo Futuro
Las conclusiones de esta tesis abren la posibilidad a numerosas líneas de investigación como lo son:
• Las reacciones de pirólisis llevadas a cabo en esta tesis se desarrollaron a escala laboratorio por lo que sería interesante poder realizarlas a mayor escala para obtener mayor cantidad de bio-líquido o de bio-carbón.
• Estudiar en detalle la reacción de pirólisis empleando macroalgas y estudiar la posible separación y purificación del fitol.
• Analizar el bio-carbón como soporte de catalizadores en diferentes reacciones y diseñar un reactor que permita obtener cantidades mayores de este producto.
• Llevar a cabo estudios de factibilidad técnico económica para la producción a partir de residuos biomásicos de la región de los siguientes productos: furfuril alcohol, furfural, levoglucosenona, fitol, acetol.