Obtención de sílice amorfa a partir de cascarilla de arroz colombiana: demostración en proceso escalado
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Introducción: la agroindustria produce grandes cantidades de desechos, lo que genera retos ambientales, de salud y económicos. Entre estos, la cascarilla de arroz, un residuo de la industria alimentaria, se destaca por su potencial como fuente de silicio. Gracias a su contenido de silicio, la cascarilla de arroz ofrece una oportunidad única para la producción de energía sostenible y la obtención de productos de alto valor agregado, como el óxido de silicio amorfo (SiO2). Sin embargo, la optimización de los procesos para su conversión eficiente sigue siendo un desafío..
Objetivo: optimizar la concentración de ácido nítrico para el pretratamiento de la cascarilla de arroz colombiana, con el fin de producir SiO2 amorfo de alta pureza, y demostrar la viabilidad de este proceso a escala mayor.
Métodos: se desarrolló un proceso en dos etapas que incluyó el tratamiento de la cascarilla de arroz con ácido nítrico, seguido de una calcinación a 620 °C. La concentración de ácido nítrico se optimizó para obtener la mayor pureza de SiO2. La caracterización del material se realizó mediante análisis termogravimétrico (TGA), difracción de rayos X (XRD), fluorescencia de rayos X (XRF) y adsorción-desorción de nitrógeno. Para evaluar la escalabilidad del proceso, se replicó el tratamiento en una escala mayor utilizando la concentración óptima de ácido.
Resultados: el proceso optimizado utilizando una concentración de ácido nítrico de 0.2 M produjo un SiO2 amorfo con una pureza del 94.9 % y un área superficial de 298 m²/g. Al escalar el proceso, se logró un SiO2 con una pureza de 95.5 %, confirmando la viabilidad de la metodología para aplicaciones industriales.
Conclusiones: el tratamiento de cascarilla de arroz con ácido nítrico, seguido de calcinación, demuestra ser un enfoque efectivo y escalable para la obtención de SiO2 amorfo de alta pureza. Este proceso no solo tiene aplicaciones industriales potenciales, sino que también proporciona una solución sostenible para la valorización de los desechos agroindustriales, contribuyendo a la economía circular.
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- Santiago Mesa, Johana Arboleda, Sandra Amaya, Adriana Echavarría, Hidrotalcitas de NiZnFe y NiMgFe modificadas con V Y Cr como precursores de catalizadores para deshidrogenación oxidativa de propano , Ingeniería y Competitividad: Vol. 14 Núm. 2 (2012): Ingeniería y Competitividad
Aceptado 2024-09-30
Publicado 2024-11-08
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