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Revista Oficial del Colegio de Ingenieros Químicos y Profesionales Afines Número 2, Abril - Junio 2013
LNG IMPORT TERMINAL
Indice
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22
Editorial
Beneficios y perjuicios de la sal
Gas natural
Hojas de Cálculo:Formato condicional
Estudio de reacciones piroliticas en materiales biomasicos y polimericos
Biodisel a partir de algas
EdiciónIng. José R. Navarro Segura
Diseño GráficoCarlos Fernández Alvarado
T. (506) [email protected]
Colegio Profesional deIngenieros Químicos y Profesionales Afines
Central telefónica: (506) [email protected]
JUNTA DIRECTIVA
PresidenteIng. Samuel Cubero Vargas
Vicepresidenta.Licda. Maria de los Ángeles Montero Campos
SecretarioIng. René Mora Casal
TesoreroIng. Luis Carlos Estrada Aguilar
Vocal 1Reyes Salazar Abarca
Vocal 2Ing. Alberto Antillón Arroyo
Vocal 3Jose Alberto Ramirez Picado
Director AdministrativoIng. José R. Navarro Segura
FiscalIng. Oscar Gabriel Rodríguez Zúñiga
El Colegio Profesional de Ingenieros Químicos y Profe-sionales Afines no se hará responsable de las opiniones expuestas en los artículos o comentarios, los mismos son de exclusiva responsabilidad de sus autores. Los lectores deberán evaluar la conveniencia del uso de la información para la toma de sus decisiones. El Colegio se reserva el derecho de editar los artículos de acuerdo al estilo y nor-mas editoriales de esta revista.
CIQPACOLEGIO DE INGENIEROS QUÍMICOS
Y PROFESIONALES AFINESÍndice
COLEGIO DE INGENIEROS QUÍMICOS Y PROFESIONALES AFINES
CIQPA
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3CIQPA
Visión “El CIQPA, un ícono nacional, protagonista de gran prestigio, oportuno y efectivo en los asuntos país de su competencia, que inspira la búsqueda continua de un estándar profesional superior”
Misión“El CIQPA defenderá la ley y los reglamentos relati-vos a su competencia para: asegurar el óptimo ejercicio profesional de sus agremiados, fungiendo como ente rector; propiciar la estabilidad laboral y la equidad para con sus agremiados; asistir al Estado en temas país, y fomentar el desarrollo industrial nacional, capacitando activamente a sus miembros”
COLEGIO DE INGENIEROS QUÍMICOS Y PROFESIONALES AFINES
Tel: (506) 2222-5611 • [email protected] • www.ingenieroscr.com
Ingenieros químicos • Ingenieros en metalurgia • Ingenieros en maderasIngenieros en materiales y ciencias de los materiales • Tecnólogos en alimentos
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COLEGIO DE INGENIEROS QUÍMICOS Y PROFESIONALES AFINES
EditorialCrea tu futuro profesional
Para tener éxito en nues-tro futuro profesional, debemos tener una mente abierta, ser flexi-
bles ante el cambio, perseverantes, despiertos, atentos a las nuevas ten-dencias, colaborativos, optimistas y tener un gran afán de aprendizaje, me-jora y superación.
Nos prepararon para un mundo que no existe. Las reglas del juego han cambiado porque los tiempos han cambiado. Estamos en una nueva era con nuevas reglas, aunque la mayoría sigue comportándose igual que antes, manejando los paradigmas de la era industrial en plena era del conoci-miento. Las personas que juegan con las viejas reglas, pierden, quienes jue-gan con las nuevas reglas ganan.
La crisis puede servir a algunas per-sonas para excusarse y no reaccionar, introduciéndolos en el papel de la víc-tima que busca la responsabilidad en otros (Gobierno, bancos etc.) para en-gañarse con el objeto de tranquilizarse (temporalmente). Sentarse a esperar que pase la crisis o ignorar la globa-lización es la peor receta. Esto no es práctico. Toma las riendas, si no miras por tu futuro nadie lo hará por ti.
En un continuo proceso de estandari-zación y reducción de costes, muchas de las empresas lo han hecho avanza-do en su deshumanización. En gran parte el profesional ha dejado de ser relevantes como individuos y nos he-mos convertido en piezas más o me-nos anónimas y sustituibles. Todo lo
que puede convertirse en un proceso documentado es susceptible de sub-contratarse.
Hemos visto que muchos de los tra-bajos, se pueden hacer en otros luga-res y a precio más económico y si se quedan, se hacen a costes parecidos a los que aquel trabajador de otro país lo haría. La globalización y la crisis ha reducido el poder adquisitivo de los salarios de los países industrializados y la inflación los ha reducido mucho más. La fuerza laboral mundial se ha multiplicado por cinco en los últimos 25 años y crecerá más. Esto afecta tan-to a trabajadores técnicos y profesio-nales.
Actualmente la receta soñada por nuestros padres, que gran parte de nosotros tenemos grabada en nuestro subconsciente, del “Estudia, gradúa-te, busca un empleo seguro, traba-ja mucho, ahorra y jubílate con una pensión” empieza a ser historia. La mayoría de las personas están en su burbuja pensando que ellos podrán seguir como hasta ahora o con cam-bios mínimos, y desde mi opinión es posible que algunos lo consigan pero no la mayor parte. Estamos asistiendo a una continua y profunda transforma-ción y en este continuo es muy reco-mendable, estar preparados y buscar un momento de reflexión para realizar una planificación estratégica personal y diseñar nuestro futuro profesional.
Estamos condicionados a buscar la seguridad como mecanismo de super-vivencia y por tanto a mantenernos
en nuestra zona de confort pero, pa-radojas de la vida, si nos mantenemos inmóviles en un mundo en constante cambio y no evolucionamos, perece-remos. Como ya nos mostró Darwin, “la supervivencia y el futuro están en la adaptación de la especie”.
El mundo ha entrado en una fase de cambios y si no te transformas en un profesional de referencia acabas sien-do una pieza sustituible. Piensa en el futuro, haz del cambio un modo de vida, procura no ocuparte de algo que pueda ser sustituible. Un camino es realizar trabajos que necesiten tener proximidad, o que proporcionen sig-nificado y sentido a las personas, o eli-giendo trabajos creativos, innovadores y que requieran mucho talento.
El mundo está experimentos cambios constantes, cambios que estamos pre-senciando día a día, estos diversos procesos sociales, políticos, tecnoló-gicos y económicos estas produciendo en el mercado laboral internacional, nacional y local, nuevas competencia profesionales, donde los nuevos pro-fesionales deben reunir una serie de características, habilidades y expe-riencia para lograr un espacio o opor-tunidad en esta sociedad de la infor-mación, el conocimiento y del talento humano.
En medio de estos grandes avances, desarrollos científicos y tecnológicos, el mundo laboral a cambiado su esque-ma, cada día se hace es más complejo y explosivo, porque la demandas y los requerimientos de las empresas y/o
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organizaciones necesitan tener equipo de gestión a lo interno de su estructura organización ha profesionales proacti-vos, eficientes, creativos que acepten los cambios y los retos de las nuevas prácticas y las exigencias del mercado laboral global.
El profesional de este siglo, sin impor-tar su radio de acción, debe poseer un conjunto de características y potencia-lidades tales como:
• Comunicación.
• Liderazgos.
• Visión sistémica.
• Trabajo en equipo.
• Conocimiento en las nuevas prác-ticas tecnológicas y de gestión.
• Empatía-sinergia.
• Aprendizaje.
• Motivación.
• Negociador-diplomacia efectiva.
• Aprendizaje continuo y situacional.
• Ética-valores.
Estas características son algunas de las competencias que deben tener pre-sente los profesional actual que aspi-ran incorporarse de forma efectiva y no traumática al nuevo mercado labo-ral en la sociedad de la información y el conocimiento.
“Nada lo obliga a usted a cambiar, usted cambia si quiere….después de todo, sobrevivir no es obligatorio”. Dr. W. Edwards Deming
Pregunte a un amigo, un poco más jo-ven que yo y gerente de una empresa grande, qué consejo daría a los pro-fesionales más jóvenes, a lo que me respondió “Los jóvenes que triunfarán
son, no los que aprendan trabajos ya existentes, sino los que sean capaces de crear el mejor empleo para sí mis-mos”.
Todos nos estamos dando cuenta de que el mundo está cambiando. A pesar del difícil momento económico en el que nos encontramos, o precisamente por ello, muchas personas empiezan a creer que trabajar para sí mismas es mucho más satisfactorio, y con frecuencia realista, que trabajar para otros.
Hace unos años el trabajo como asa-lariado representaba para muchos una forma de ingresos seguros para toda la vida. Esto ha cambiado y la nueva situación está afectando con especial dureza a los más jóvenes. En estos momentos crear el mejor empleo para ti mismo puede haberse convertido en tu mejor opción, aunque te obligue a cambiar planteamientos y afrontar desde nuevos retos tu futuro profesio-nal.
Decía Darwin que “las especies que sobreviven no son las más fuertes, ni las más rápidas, ni las más inteligen-tes; sino aquellas que se adaptan mejor al cambio”.
Si deseas crear el mejor empleo para ti mismo, tal vez te pueda ayudar de-dicar un tiempo a responder estas pre-guntas y pensar en tus objetivos y en las posibles alternativas:
1. Identifica lo que deseas hacer: ¿Qué quieres conseguir? ¿Qué rumbo deseas seguir? ¿Qué harías si supieras que no puedes fallar?
2. Identifica lo que te lo está impi-diendo: ¿Qué cosas te impiden hoy conseguir tus objetivos? ¿Qué hábitos
te están alejando de tus objetivos?
3. Busca alternativas creativas que te pueden ayudar a conseguir aque-llo que deseas. Cuando creas que las has encontrado todas, piensa ¿y si todo fuera posible, que más podría hacer?
4. Negocia un compromiso contigo mismo: ¿Cuánto estas dispuesto a in-vertir? ¿Qué estás dispuesto a hacer para conseguir lo que deseas?
Como plantea Peter Drucker: “el saber es hoy el único recurso significativo”. Los tradicionales factores de produc-ción (suelos, recursos naturales, mano de obra y el capital) se han convertido en secundarios porque en esta nueva era todo recae sobre el conocimiento, esto es conocido por este especialista como la revolución del conocimiento o el saber.
La visión de este gran gurú de la ges-tión, ha sido inequívoca y compartida muchos otros especialistas, debido a que esta sociedad en la cual nos en-contramos insertado el fundamento filosófico se centra en saber, aprender continuamente además de los riesgo, competencia, ganar-ganar, en la rein-venciones del conocimiento como las estrategias de éxito.
El cambio no es bueno ni malo, sim-plemente es y requiere flexibilidad y quien no sea flexible y rápido en estos tiempos sufrirá. El buscar soluciones de verdad exige cuestionarse viejas creencias y hábitos. Toma el control de tu futuro desde ahora mismo y em-pieza a diseñarlo.
Ing. José R. Navarro S.Director Administrativo CIQPA
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La sal usada desde tiem-pos ancestrales es posi-blemente el condimento más utilizado en la co-
cina. Es un potenciador del sabor, su consumo produce un aumento de la necesidad de ingerir más alimentos y líquidos. El sabor salado se puede apreciar gracias a los receptores que se encuentran en la lengua. Los prin-cipales usos dados a la sal son como condimento y como conservante.
Se ha determinado que existe una re-lación directa entre el consumo de sal y la presión arterial (HTA), que es la enfermedad crónica más común; don-de la sal agregada a los alimentos es la responsable de hasta el 30% de los casos de HTA.
Según la OMS, en Costa Rica, el 81% de las muertes se deben a esta enfer-medad, donde 59 de cada 100 perso-nas la padecen, pero el 27% aun no ha sido diagnosticada ni tratada, y cons-tituye la principal causa de consulta médica de la población adulta que para el 2010 fue del 37.8% de la po-blación nacional.
Beneficios de la sal
El sodio se encuentra en varias partes del cuerpo, su importancia está en la disolución de nutrientes, así como en algunas reacciones químicas biológi-cas. Dos componentes muy importan-tes para el organismo son la sal y el so-
dio, debido a que ayudan en el proceso de digestión, mantienen la presión de los fluidos corporales (los extracelula-res), la presión sanguínea y mantienen el equilibrio de los ácidos del cuerpo.
La sal es un nutriente esencial para el cuerpo humano, sin el cual no se po-dría vivir. Los seres humanos están compuestos de agua (50-75%) y su proporción de sal oscila entre los 14 g en un bebé y los 250 g. en un adulto.
El adecuado funcionamiento del me-tabolismo, el transporte de nutrientes o la eliminación de sustancias se rea-lizan a través de los fluidos de agua y sal. Como el cuerpo no puede fabricar sal, la utiliza de los alimentos para la
Beneficios y perjuicios de la sal
Lic. María de los Ángeles MonteroTecnóloga de alimentos
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ingestión de este nutriente, que influ-ye para el buen funcionamiento del or-ganismo. Para tener un estilo de vida saludable y una dieta equilibrada, se debe de consumir todos los alimentos de forma moderada, sin restringir nin-guno, ni abusar de otros; manteniendo el principio de una adecuada prepara-ción de los alimentos.
Usos tradicionales de la sal relacionados con la salud
La sal, tiene varios usos relacionados con la salud como son: desinflamante de boca y garganta, descongestionan-te, disminuye la fatiga muscular, en contusiones mejora y calma el dolor.
La sal ha sido considerada como el vehículo óptimo para la fortificación de yodo y flúor como medio masivo en la prevención de la deficiencia de estos dos importantes minerales en la población. La adición de yodo y flúor a la sal no afecta el sabor, olor o color de esta ni de los alimentos en que se utiliza.
Cuando no se aporta al organismo la cantidad de yodo suficiente, la tiroides no puede funcionar en forma adecua-da; constituyéndose en el vehículo más efectivo de la fortificación de es-tos minerales.
La sal, como vehículo de la fortifica-ción del flúor, fue considerada en la prevención de las caries dentales; espe-cialmente en los menores en edad esco-lar. El etiquetado en los empaques de la sal debe llevar la mención “sal fluoru-rada” o “sal yodada y fluorurada”.
¿Cuándo la sal es perjudicial para la salud?
La ingesta nacional promedio de sal doméstica en los hogares de Costa Rica en el 2001 se estimó en 7.1 g de sal/persona/día. Pero aun se des-conoce el consumo nacional de sodio alimentario proveniente de todas las fuentes (alimentos procesados, comi-das rápidas, sal contenida naturalmen-te en los alimentos). Varios estudios indican que los alimentos que aportan mayor cantidad de sal a la dieta son el pan, cereales y derivados, carnes y embutidos, y las comidas rápidas. La OMS recomienda un consumo menor a 5 gramos.
"Simplemente llegar a donde otros han
llegado es necesario para seguir en el juego,
pero los ganadores serán los que tengan la
habilidad de inventar fundamentalmente
nuevos juegos"
Hammel .
Receta para una vidamás saludable
Consuma menos de 5 g de sal por persona por día (menos de una
cucharadita de té)
No agregue sal a los alimentos frescos
Condimente con hierbas, especias, limón, pimienta, ajo, chile dulce,
cebolla, jengibre
Lea la etiqueta, busque el nivel de sodio y elija la opción más
saludable.
Sal = sodio X 2,5 g de salBajo: menos de 120 mg de sodioMedio: de 120 a 600 mg de sodio
Alto: más de 600 mg de sodio
Si los fabricantes de alimentos, redu-cen gradualmente la cantidad de sodio en sus productos (mediante la refor-mulación y sustitución de aditivos), el consumo de sodio podría reducirse a niveles más seguros, con poco o nin-gún cambio en el comportamiento por parte del consumidor; adaptando el gusto o paladar a un menor contenido de sal en los alimentos.
Una dieta saludable, cambios en el es-tilo de vida, mayor actividad física, y un plan de alimentación que prevenga la HTA, es la clave para una vida salu-dable y de mejor calidad.
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Gas natural
Ing. José R. Navarro S.Ingeniero químico
El gas natural es un hi-drocarburo que puede encontrarse en yaci-mientos, sólo o en com-
pañía de petróleo. En el primer caso se denomina gas libre mientras que el se-gundo se conoce como gas asociado. Sus componentes pueden variar según el yacimiento pero en general posee la siguiente composición:
ComponenteComposición (%)
Estado natural
Metano (CH4) 95,08 Gas
Etano (C2H6) 2,14 Gas
Propano (C3H8) 0,29 gas licuable
Butano (C4H10) 0,11 gas licuable
Pentano (C5H12) 0,04 Líquido
Hexano (C6H14) 0,01 Líquido
Nitrógeno (N2) 1,94 Gas
Gas carbónico (CO2) 0,39 Gas
Además, posee impurezas como helio, oxigeno y vapor de agua.
Las propiedades del gas natural según la composición del cuadro anterior son:
Densidad relativa: 0,65Poder calorífico: 9,032 kcal/m³
Mundialmente, en 2003, el gas natural ocupaba el tercer lugar entre las fuen-tes de energía primaria con un 24% del total.
Los usos más comunes del gas natural son:
• Aplicación doméstica• Aplicación comercial• Aplicación industrial• Cogeneración termoeléctrica
El gas natural y su uso como gas natural comprimido y gas natural liquido
El Gas Natural Liquido (GNL) se ha-lla en estado líquido mientras que el Gas Natural gaseosos (GNG) (gas
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seco) (que viaja por gasoducto) se en-cuentra en estado gaseoso y su presión depende del diseño del gasoducto y el GNC es cuando se usa a alta presión, por ejemplo en vehículos livianos
Razones que estimulan el desarrollo de formasDe uso del gnl
El GNL es gas natural licuado, la dife-rencia entre el GNC y el GNL es bási-camente la forma de almacenamiento. El Gas Natural se refrigera hasta al-canzar una temperatura de unos -161 Centígrados, lo que lo hace condensar a liquido a presión atmosférica. Esto a su vez reduce su volumen unas 600 veces, lo que lo hace viable para ser transportado en embarcaciones marí-timas especializadas, en lugares donde no existen gaseoductos.
EL GNL hace posible que el gas natu-ral sea exportado a diferentes lugares alrededor del mundo sin la necesidad de gaseoductos terrestres o marítimos.El GNL es gas natural que ha sido so-metido a un proceso de licuefacción, que consiste en llevarlo a una tempe-ratura aproximada de -1600C con lo que se consigue reducir su volumen en 600 veces. Esto permite transportar una cantidad importante de gas en bu-ques llamados metaneros. El GNL es inodoro, incoloro, no tóxico, su densi-dad relativa (respecto al agua) es 0,45 y sólo se quema si entra en contacto con aire a concentraciones de 5 a 15%.
Gas natural comprimido
Gas Natural Comprimido se entiende que el gas natural esta a presiones nor-males de trabajo de de 200 a 250 Bar
Etapas de la cadena de GNL
Excluyendo la producción del gas, los procesos incluidos dentro de la cadena de GNL son:
a. Licuefacción
Es el proceso destinado a licuar el gas natural, y se realiza en módulos de procesamiento llamados trenes.
Los procesos involucrados son los si-guientes:
a.1 Deshidratación: Puede ser me-diante enfriamiento directo, absor-ción del agua en glicoles o adsor-ción de agua por sólidos.
a.2 Tratamiento: El proceso de trata-miento es usado para la remoción de gases ácidos, CO2, H2S y otros componentes de azufre.
a.3 Recuperación de azufre: Los procesos hasta aquí mencionados tienen como objetivo eliminar los componentes no deseados y aque-llos susceptibles de congelarse. La licuefacción se completa con otros dos pasos:
a.4 Circuito de refrigeración: se eli-mina el calor sensible y latente del gas natural, de forma que se trans-forma de estado gaseoso a alta presión a estado líquido a presión atmosférica.
Después de licuar el gas natural, éste es su enfriado antes de ser almacena-do. Almacenamiento del gas natural licuado: los depósitos de GNL poseen tanque interior metálico y tanque exte-rior de hormigón pretensado entre los cuales existe un material aislante a fin de minimizar la entrada de calor desde el ambiente.
b. Transporte
Se hace a través de buques llamados metaneros. La mayoría de las capaci-dades de estos barcos varían entre 19 mil y 145 mil m³ y su calado máximo es de 12 metros.
c. Regasificación
Consiste en llevar el gas natural nueva-mente a su estado gaseoso, devolvién-dole el calor removido en el proceso a.4. Esto se realiza en vaporizadores que utilizan agua de mar como flui-do intercambiador y se alimentan de GNL a través de tuberías provenientes de los grandes tanques donde es alma-cenado.
d. Transporte y distribución
El gas es presurizado e introducido a los gasoductos para su transporte.
Uso del gas natural en vehículos de transporte
Uso del GNL en vehículos:
Se utiliza en vehículos de alto consu-mo, tales como camiones o autobuses. Los tanques utilizados para el GNL son de tecnología criogénica, esto sig-nifica que mantienen el GNL como un líquido refrigerado a baja presión.
Normalmente la temperatura del GNL se mantiene a -150 C y máximo a -110 C y a unos 70 psig. Para mantener esta baja temperatura del combustible sin ningún recurso de refrigeración exter-no, estos tanques tienen que ser extre-madamente bien insulados y mantener en la medida de lo posible la presión.
En realidad un tanque de GNL está
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compuesto de dos tanques uno inte-rior que contiene el GNL, cubierto por otro, con un área entre ambos cubierta de insulación y al vació. Esta combi-nación de insulación y vació es llama-da súper insulación, la cual tiene una alta eficiencia térmica.
Esta tecnología permite que el produc-to pueda ser mantenido en el tanque por periodos de hasta un poco más de una semana, sin la pérdida del producto.
GNC en vehículos livianos:
Hay varios fabricantes de vehículos livianos que ofrecen en la actualidad esta opción en varios modelos tradi-cionales de sus vehículos. Además de numerosos fabricantes de equipos de conversión.
El GNC es también gas natural con la diferencia de que en lugar de cambiar su estado de gaseoso a líquido, se con-serva como gas en tanques metálicos a una presión de alrededor 200 bar. Su aplicación es como combustible en vehículos de pasajeros o de carga y tiene como ventajas su costo inferior al gasoil y las naftas.
El tanque de GNC en vehículos es bastante pesado, esto es un factor muy importante a tener en cuenta.
Estos deben soportar presiones nor-males de trabajo de 200 a 250 Bar. Aun así son mucho menos costosos que los tanques de GNL. El costo de estos promedio es de unos 6 dólares por litros de capacidad.
El GNL no es apropiado para vehí-culos pequeños por diversas razones. Sin embargo cuando se trata de utili-zar gas natural en vehículos pesados,
la mejor opción es el GNL.La tecnología para utilizar GNC en vehículos livianos está ampliamente disponible, inclusive, varios fabri-cantes de vehículos ofrecen modelos tradicionales con la opción a utilizar GNC de manera dedicada o en forma dual GNC/gasolina, al igual que el caso del GLP/gasolina.
El desarrollo de toda la infraestructu-
ra necesaria para la implementación de este combustible en vehículos re-quiere un nivel de inversión y tiempo considerable. Además del costo de los equipos de conversión para los vehí-culos livianos a GNC que ronda los 1,500 dólares, lo que lo hace prohibi-tivo para los usuarios potenciales en este país, de este combustible.
La reducida autonomía de los vehícu-
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los convertidos a GNC, necesariamen-te necesita de la amplia disponibilidad de estaciones de expendio distribuidas en todo el país, de otra manera, esto sería un punto negativo a considerar para los potenciales usuarios.
En todos los países que se ha desa-rrollado el uso del gas natural en ve-hículos, así como de cualquier otro combustible alterno, como el GLP por ejemplo, esto ha sido posible debido a fuertes incentivos económicos o fisca-les, o de ambos a la vez. De otra ma-nera la conversión no es atractiva para los usuarios potenciales.
Una estación de GNL puede ser dual. Es decir una estación GNL, que reciba y mantenga almacenado el gas natu-ral en forma líquida, puede equiparse para, suplir el gas natural a los vehí-
culos, tanto en forma líquida como comprimida.
Una estación de abastecimien-to de GNL, tiene un costo de unos US$350,000 a US$450,000 dólares.
Aspectos ambientales en el uso del gas y del GNL en particular
Según distintos informes el gas natu-ral es un combustible menos contami-nante que sus competidores sustitutos ya que su relación H/C es mayor y es el H el que provee el mayor poder ca-lorífico.
El gas importado ya pasó por un pro-ceso de descontaminación por lo que
no es necesario hacerle un tratamien-to especial luego de la regasificación, sino que sólo hay que presurizarlo para su inyección en el gasoducto.
Entre los puntos en contra figura el impacto que causaría la instalación de la planta regasificadora y su corres-pondiente muelle de descarga.
• La gran cantidad de metano que se ventea en las diferentes etapas, siendo el coeficiente de contribu-ción al efecto invernadero del meta-no casi 22 veces superior al dióxido de carbono.
• La peligrosidad que representan los buques y las plantas de regasifica-ción por la posibilidad de explosio-nes.
Los seis enemigos de los grandes logros
Estos factores pueden opacar la más brillante de las ideas y desviar la más noble de las intenciones, convirtiendo a vi-
sionarios en burócratas y a soñadores en llorosos pusilánimes.
Lo que hay disponible:
A menudo nos conformamos o limitamos con lo que está disponible, y lo que está disponible no siempre se ajusta a lo que necesita nuestra empresa.
La ignorancia:
Si no sabemos que la grandeza es posible,
no vamos a molestarnos en intentarlo. Con demasiada frecuencia no conocemos nada mejor que lo que solamente es bueno.
El acuerdo general:
Nada destruye más rápido una buena idea que los consensos obligatorios. El mínimo común denominador nunca es un estándar suficientemente alto.
La comodidad:
¿Por qué perseguir la grandeza cuando ya tienes un buen sillón y y TV con 324 ca-nales? Pásame la cerveza y olvidemos los
grandes sueños.
Falta de impulso: Si usted ha estado haciendo lo mismo durante mucho tiempo y no ha llegado a ninguna cima, usted está en un bache. Mu-cha gente se refiere a esta situación como "hacer carrera".
La pasividad:
Hay una diferencia entre ser cordial y es-tar siempre de acuerdo con todos. Cuando la voz interior te dice que algo está mal, actúe de acuerdo a ella.
Recopilado por
Ing. José R. Navarro S.Ingeniero Químico
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Hojas de Cálculo: Formato condicional
Ing. Daniel MolinaIngeniero químico
Las hojas de cálculo, como Microsoft Ex-cel™, son de uso ge-neralizado en casi to-
das las ramas de la ingeniería. Este espacio pretende ofrecer en forma breve, consejos prácticos sobre el uso de herramientas y opciones de Excel que ayuden al profesional en sus tareas diarias.
Aunque se toma como referencia Excel 2010, existen herramientas similares en versiones anteriores y en otras hojas de cálculo como OpenOffice™.
El Formato Condicional permite una mejor visualización de un con-junto de datos numéricos en una hoja de cálculo, sin necesidad de recurrir a gráficos.
Aquí el formato de las celdas cam-bia automáticamente, dependien-do de los valores numéricos en las mismas.
Si, por ejemplo, tenemos los datos de ciertas variables físico-quími-cas, podemos utilizar el formato condicional para indicar gráfica-mente si los valores se encuentran o no dentro de los rangos permiti- Figura N°1. Íconos del tipo semáforo.
dos o deseados. En este caso pode-mos utilizar íconos del tipo semá-foro (Figura N°1):
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De esta manera, se puede apreciar de una forma más intuitiva que E4 y E8 están totalmente fuera de nor-ma, y que E3 y E5 si están dentro de norma. Esta ayuda visual resulta aún más ventajosa cuando se traba-ja con una gran cantidad de datos y los valores se actualizan en forma periódica.
Las opciones de Formato Condi-cional se encuentran en la pestaña de Inicio, bajo el grupo Estilos (Fi-gura N°2) Aparte de los conjuntos de íconos, existen otras opciones como esca-las de color o las barras de datos (Figura N°3) Aquí las barras muestran la impor-tancia relativa de cada dato, dentro Figura N°2. Formato condicional Figura N°3. Formato escala de barras
de un grupo de valores similares (columnas en este caso).
Le invito a explorar las numerosas y útiles opciones del menú. Puede utilizar la Ayuda (F1), o consultar las numerosas fuentes disponibles en Internet.
Lo invitamos a ser parte deIQA: Ingeniería para el desarrollo
enviando sus artículos.
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que usted sabe y practica?
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Estudio de reacciones piroliticas en materiales biomasicos y polimericos
Lic. Gabriel Montero NogueraIngeniero en ciencias de los materiales
Resumen
Este artículo tiene como función pri-mordial el enseñar al lector sobre el tratamiento de desechos mediante la pirolisis, presentando una idea di-ferente de cómo realizar el reciclaje terciario de diferentes biomasas y po-límeros, en donde se enfoca la optimi-zación de procesos pirolíticos, maxi-mizando en cierto punto la fracción gaseosa resultante y dentro de ésta, el rendimiento en gas de síntesis y líqui-dos pirolíticos derivados de la conden-sación.
Objetivo general
Implementar el método de la pirolisis
para el tratamiento de diferentes tipos
de biomasas y polímeros, como fuen-
tes alternativas de energía, en busca de
un impacto ambiental positivo.
Objetivos específicos
Desarrollo e investigación de reaccio-
nes piroliticas, bajo diferentes rampas
de temperatura y la materia prima.
Introducción
La necesidad de crear formas alterna-tivas para ayudar al medio ambiente, forma parte de la característica princi-pal del enfoque de esta investigación referida a la pirólisis de compuestos orgánicos y poliméricos, por lo que algunas investigaciones por parte de otros científicos apuntan a que estos compuestos bajo el debido procedi-miento de pirolisis, se pueden extraer materiales con gran aporte energético para el uso de estos como materia pri-ma para la síntesis de algunos com-puestos, ya sea carbón vegetal o ac-tivado, al igual que algunos volátiles para usos industriales.
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Con este fin se ha desarrollado una in-vestigación bibliográfica, que permi-tió sustentar el actual proyecto experi-mental de pirólisis, de donde se deriva también el diseño, la fabricación y compra de equipo.
Desarrollo teórico del proceso pirolítico
En este apartado se describe el desa-rrollo de la teoría que fundamento las bases y objetivos de este proyecto, dichas fuentes se resumen en la Tabla 01. Trabajos utilizados como referen-cias.
Las reacciones importantes a nivel in-dustrial tienen por lo general una na-turaleza muy compleja ya que los me-canismos de reacción son distintos de las ecuaciones estequiométricas, por lo que en la mayoría de los casos se determina a prueba y error, siguiendo como reacción global dos o más eta-pas elementales.
Al final la expresión global de veloci-dad resultante se compara con los da-tos experimentales, a fin de compro-bar las similitudes entre ecuaciones logrando así una iteración de los datos teóricos respecto a los datos experi-mentales, de esta manera se puede al-canzar el grado de exactitud necesario para buscar un mayor rendimiento y compresión de los productos reaccio-nantes en el reactor.
Las reacciones se pueden dar de ma-nera simultánea o consecutiva al igual que reversibles en cualquiera de las reacciones ya antes mencionadas, se considera que la velocidad de reacción global se verá relacionada o afectada por la suma de las velocidades de todas las etapas de reacción individuales ba-sadas en un componente en particular.
INVESTIGADORTEMA DE
INVESTIGACIÓNTEMAS UTILIZADOS
Alexander Davis Barquero (2009)
Caracterización del producto del proceso de visco-reducción, para la conversión de aceite vegeal,
aceite de alga y búnker.
1-Teoria ionica, 2-Transformación termica de hidrocarburos.
Antal, Mj. Jr (1983)Pirólisis de biomasas
lignocelulósicas.1-Pirólisis de hemicelulosas y celulosas.
Boletín onformativo de la asociación para la disfusión del aprovechamiento de la biomasa
en España (1995)
Pirólisis de la madera.1-Pirólisis de celulosa, 2-lignina, 3-Influencia de
condiciones de operación.
Caballero Suarez, Jose Antonio (1995)
Estudio cinético de la pirolisis de la lignina para estudios de
reacciones secundarias.
1-Pirólisis de la celulosa a temperaturas moderadas (500°C), 2-Fenómenos a baja temperatura (250°C)
CONICIT, Tomo II (1994) Diagnostico del sector energía.1-Lineas de investigación, 2-Aspectos tecnológicos en
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Deseada Berenguer Muñoz (2008) Craqueo catalítico de polímeros. Sistema polímero/catalizador
Domburgs, G.; Sergeeva, V. N.; Zeibe (1971)
Pirólisis de la lignina. Reacciones cineticas
Domburgs, G.; Kirsbaums, I; Sergeeva, V. N.; Khim, Drev.
(1971)Pirólisis. Pirólisis a tempeaturas mayores de 600°C
Encarnación Cano Serrano; Lidia Cerezo García Marina Urbina
Fraile; (2007)
Valorización material y energética de neumáticos fuera de uso.
1-Pirólisis-Termólisis, 2-Estrategias de búsqueda y análisis, 3-Valorización material, 4-Valorización
energética
Gilbert F. Froment; Kenneth B. Bischoff (1979)
Chemical reactor analysis and design.
1-Complex reaction networks, 2-Catalytic cracking of gasoif, 3-Classical unimolecular rate theory,
5-Elements of reaction kinetics, 6-Rate equations
Hatakeyama, H.; Nakano, J.; Tappi (1970)
Pirólisis de la lignina. Pirólisis de la lignina.
maría Noelia Alonso Morales (2008)
Obtención de sólidos carbonosos mediante pirólisis de polietileno de
baja densidad.
1-Pirólisis de plásticos, 2-Mecanismos de reacción en la pirólisis de polietileno, 3-Mecanismos de formación
de sólidos carbonosos, 4-Reactor discontinuo con calentamiento lento (RDL), 5-Reactor
Manuales sobre energia renovable (2002)
Biomasa.1-Procesos de conversión, 2-Formas de energía,
3-Combustión y emisiones, 4-Experiencias en América Central, 5-Ventajas y desventajas.
Proyecto BUN-CODECE; Costa Rica (1993)
Oportunidades para el aprovechamiento de los recursos
biomásicos.Energias renovables.
Sanderman, W, Augustin, H; Holz Roh. werkst (1964)
Pirólisis de la lignina. Pirólisis de la lignina.
Yolanda Fernández (2010)Tratamientos térmicos asistidos con microondas en procesos de
valorización energética.1-Pirólisis principios básicos, 2-Gas de síntesis.
Tabla 01. Trabajos utilizados como referencias
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En el proceso de pirolisis existen las reacciones mixtas la cuales constan de una seria combinaciones de reaccio-nes consecutivas reversibles o parale-las, la más común es la llamada reac-ción en cadena.
Los factores como temperatura y du-ración del proceso ejercen efecto so-bre el rendimiento y la calidad de los productos de la conversión térmica, ya que en algunos casos a determinadas temperaturas estas reacciones son mu-tuamente sustituibles.
Al aumentar la temperatura de reac-ción y disminuir el tiempo de residen-cia es posible obtener la misma pro-fundidad de descomposición, que para una temperatura baja pero con mayor duración del proceso, en algunos se ha observado que dependiendo de esta proporcionalidad también dependerán los productos secundarios de pirolisis como lo son el char o carbón que se formara a raíz de la descomposición de la materia a utilizar en el reactor.
Metodología de trabajo
Para los estudios de descomposición pirolitica se utilizo un proceso tipo batch por lo que según lo analizado a través de las investigaciones, el pro-ceso se puede resumir en un listado de ecuaciones a convenir basándose en el tipo de proceso y tratamiento a realizar.
Para la consideración del diseño del reactor se tomó en cuenta la teoría para reactores tipo batch, de esta misma se desprende la siguiente referencia.
Reactor tipo Batch
Para este tipo de reactor se comprende que el estado principal del sistema es
tal que no permitirá ni entrada o sali-da de materia durante el proceso para condiciones predeterminadas.
Desarrollando la primera ley de la ter-modinámica se tiene:
Se supone que en el sistema no hay flujo de entrada o de salida por lo que:
tasa de materia acumulada =± tasa materia reaccionante
Sustituyendo términos y tomando en cuenta una reacción de primer orden, donde n = 1.
VdC
=0-0-kCnVdt
Donde:V=volumen del reactor.k=Constante de remoción de materia.C=Concentración materia.n=Cinética de la ecuación.
Acomodando términos e integrando se obtiene que:
Suposiciones: n = 1, ecuación de pri-mer orden.
dC= -kC (Ecuación de primer orden)
dt
∫C dC =-k ∫
t dtC0 C 0
lnC
= -ktCo
ln = Coe-kt Ec.5.
Donde:C=Concentración de materia.
Si graficamos estos términos donde las variables a graficar del proceso vendrían siendo C vrs t, ln C/Co vrs t
donde se espera que las graficas de la primera suposición y la segunda esta-rían dispuestas de la siguiente manera:
1
Gráfica.1
2
Gráfica.2
En resumen se observa que en el pro-ceso batch se reducen concentraciones iniciales Co a C en un lapso de tiempo determinado llamado ∆t.
Ecuaciones dinámicas para la reacción de productos
Para el desarrollo de esta parte se tie-ne la suposición que si la temperatura se mantiene constante, la velocidad de una reacción química se podría referir como proporcional al producto de las cantidades presentes en las sustancias.
También se considera que las reaccio-nes llevadas a cabo por las reacciones internas en el reactor serian de segun-do orden dado que: A+B → C.
Suposiciones
• Se combinan α unidades de la sustan-cia A.
• Se combinan β unidades de la sustan-cia B.
• Sea x la cantidad de C que se forma
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en cualquier tiempo t.• Se toma que m = partes de A necesa-
rias para formar C.• n = partes de B necesarias para for-
mar C.
Sustituyendo términos
A= α-m/(m+n) x B= β-n/(m+n) xdx/dt=k(α-m/(m+n) x)(β-n/(m+n) x) Ec.6.
Temperatura y duración del proceso.
Los factores como temperatura y du-ración del proceso ejercen efecto so-bre el rendimiento y la calidad de los productos de la conversión térmica, a determinadas temperaturas son mu-tuamente sustituibles.
Al aumentar la temperatura de reac-ción y disminuir el tiempo de residen-cia es posible obtener la misma pro-fundidad de descomposición, que para una temperatura baja pero con mayor duración del proceso.
Por lo que según ya lo antes analiza-do la descomposición térmica de los hidrocarburos podría comenzar en el intervalo de 380 ºC a 400 ºC, al incre-mentar la temperatura, la velocidad de reacción aumentaría, lo cual conduce a la formación de componentes lige-ros y al incremento en la presión del sistema.
Influencia de factores en la conversión térmica
En el desarrollo de un proceso de con-versión térmica, como resultado de la conversión depende de muchos facto-
res, pero como los más significativos se deben considerar, la materia prima, la temperatura, la presión y la dura-ción de la reacción (Rásina, 1988).
Para las mismas condiciones de cra-queo, la velocidad de reacción au-menta con respecto a la temperatura de ebullición de la materia prima, esto por la estabilidad térmica. Para la ma-teria prima que contenga altas concen-traciones de aromáticos la velocidad de reacción disminuye respecto a una de mayor contenido parafínico, esto ya que los procesos de condensación como producto de la descomposición de la materia prima aromática condu-cen a la formación de coque.
Efectos de la presión a considerar en el reactor
El efecto de la presión es importante en las reacciones de fase gaseosa, el cambio de presión influye también en la energía de activación de algunas reacciones, el producto de las mismas reacciones se ven afectados por la pre-sión y varía en función del progreso de la reacción.
El sistema se puede representar en la siguiente reacción reversible en fase gaseosa:
aA+bB □(⇔┴ ) rR+sS Ec. 7
Por lo que la k se asocia con una rela-ción k y suponiendo la mezcla es un gas ideal:
k = k*V_reacción^((r+s)-(a+b) ) Ec. 8
Se obtiene la siguiente ecuación por lo que una vez más se podría utilizar la presión para caracterizar la velocidad de reacción del proceso.
Determinación de parámetros a partir de datos experimentales
La determinación de los coeficientes cinéticos se debe realizar mediante un procedimiento experimental.
1. Se determina la variación de los efectos de la temperatura en la V reacción a temperatura constante T const.
2. Luego se estudian los efectos de T sobre la masa pirolitica.
3. En el reactor discontinuo se puede usar la extensión de la reacción en el tiempo, siguiendo la concentración de un determinado componente o al-guna propiedad relacionada como la presión o mezclado.
Por lo que para condiciones isotérmi-cas se podría tomar que la velocidad de reacción vendría dada por:
V_(reacción) = - (∂C_A)/∂t = kf(C_A ).
Tomando f(C_A ) como una función de primer orden, f(C_A ) = kt = ln C_A0/C_A =
f(C_A ) → e^kt = C_A0/C_A Sustituyendo términos en la ecuación de velocidad de reacción se encuentra que la concentración final del proceso isotérmico seria C_(A ) = C_0 (e^kt kt + C_1).
Por lo que de esta manera se obtiene la ecuación para la estimación de la con-centración final en el reactor disconti-nuo, cabe destacar que f(C_A ) variara su forma dependiendo del número de componentes a reaccionar en el inte-rior del reactor.
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Resultados obtenidos con el desarrollo del experimento
Pasos a seguir en la prueba
• Encendido del equipo.
• Introducción de la temperatura de-seada en el controlador.
• Pesaje de la muestra.
• Esperar llegar a la temperatura de-seada de: 220 °C.
• Luego de llegar a esa temperatura de calentamiento 220 °C, se coloca el sistema en una isoterma de 420 °C.
• Se abre la llave del sistema de arras-tre y se procede a medir la tempera-tura de salida del gas del condensa-dor.
• Se pone en funcionamiento el con-densador.
• Se introduce el plástico al primer reactor.
• Se piroliza durante ciertos interva-los de tiempo predeterminados y se anotan resultados.
Puesto en marcha el equipo y alcanza-do la temperatura de estudio se proce-de a introducir el plástico, la reacción que este tiene en primera instancia es pasar a un estado fluido, luego de dicha transformación el plástico em-pieza a perder peso y evaporar dando como resultado un burbujeo constante.
El comportamiento del gas de arrastre fue muy predecible si se aumentaba el flujo de dicho gas se tendía a producir un burbujeo más violento en el fluido y a la vez se aumentaba la cantidad de gas condensable, cabe destacar que este gas de arrastre debe poseer la característica de ser un componente neutro que no reaccione con la mezcla gaseosa.
Respecto al comportamiento del po-lipropileno
En esta prueba cabe destacar que la pirolización de este tipo de material contiene un porcentaje alto de recupe-ración de aceites, este material fue ini-cialmente calentado a 382 °C, en don-de se procedió a fluidizar el lecho con el gas de arrastre a diferentes caudales por alrededor de 15 minutos donde se obtuvo un condensado de color blanco turbio como se observa en la figura 09.
Figura 2. Condensado de polipropileno.
Luego de realizar la pirolización se procedió a efectuar la extracción del aceite esencial de pirolisis la cual es-tuvo constituida por una serie de pasos los cuales se describen a continuación:
• Peso inicial de la muestra.
• Preparación de la alícuota.
• Colocar la alícuota en el embudo de decantación.
• En el embudo colocar 60 ml de hexano.
• Batir la mezcla de hexano con la alí-cuota y liberar presión.
• Luego el aceite residual en las pa-redes del embudo se disuelve con HCL.
• Si se observan emulsificaciones se bajan o diluyen.
• Se procede a la separación de fases y drenado de la fase que se encuentra en el fondo.
• Luego en un balón de 100 ml se tras-vasa la fase con hexano, para reali-zar este proceso se utiliza un embu-do con algodón y desecante.
• Se procede a realizar la extracción en el rota vapor.
Con esta serie de pasos ya menciona-dos se procedió a realizar la extrac-ción donde se obtuvieron resultados importantes en la separación del líqui-do esencial para estudios posteriores de posibles fuentes alternativas de re-ciclaje.
En la figura 10 se observa la alícuo-ta ya preparada para la extracción se nota la separación de dos fases.
Figura 3. Separación de fases.
En la siguiente etapa se procedió a realizar la extracción en el rota vapor por alrededor de diez minutos donde se recupero y obtuvo un aceite de co-lor amarillo con una consistencia muy espesa.
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Figura 4. Aceite proveniente de la pirólisis de PP.
En la investigación se realizo la carac-terización de dichos aceites gracias al equipo de infrarrojos del CEQIATEC, en donde se encontraron grupos fun-cionales como los que se presentan en la siguiente grafica desarrollada por el mismo equipo infrarrojo.
Figura 52. Infrarrojos del aceite de polipropileno.
Se observa la presencia de compuestos aromáticos y enlaces dobles carbono-carbono al igual que enlaces simples C-C.
Por lo general Los valores indicados para las frecuencias de las vibraciones de los grupos metilos y metilenos son esencialmente constantes en hidrocar-buros saturados.
La presencia de un doble enlace C=C
en una cadena carbonada puede ser detectada por IR por la presencia en el espectro de una serie de bandas aso-ciadas con vibraciones de la agrupa-ción vinílica.
Se puede decir que ocurren desdobla-mientos de los enlaces C-C en el caso de olefinas mono-sustituidas y gem-disustituidas las vibraciones del grupo CH2 terminal acoplándose entre sí, presentándose dos bandas CH2 y CH2 en 3080 y 2985 cm-1, por lo que con que estas comparaciones se podría de-cir que existiría la posibilidad de ob-servar dichos grupos funcionales en la mezcla.
Respecto al comportamiento de la biomasa
En la siguiente figura se analizara la grafica de infrarrojos de la biomasa condensada en el Cyclon, la siguiente figura demuestra el color obtenido du-rante el proceso de adición de hexano.
Figura13. Mezcla de Hexano con biomasa condensada.
En la siguiente etapa de la extracción se puede observar el color del aceite y sus características oscuras prove-
nientes de biomasa y sus alquitranes, se nota una diferencia en cuanto al ex-traído al plástico.
Figura 14. Aceite proveniente de la pirólisis de biomasa.
Aun no se puede deducir conclusiones acerca de la pirolización de la biomasa pero hasta este punto se puede decir que la biomasa condensada contiene una cierta cantidad de aceites resino-sos.
A continuación se presentaran las gra-ficas obtenidas con el examen infra-rrojo hecho a la muestra de aceite.
En el primer pico se pueden observar en primera instancia, el desdoblamien-to o estiramiento de una molécula de aromáticos debido al intervalo en que se encuentra dicho desdoblamiento, luego para los siguientes intervalos se pronostican o se observan enlaces do-bles carbono-carbono y enlaces sim-ples carbono-carbono.
En la figura 15 se observan dichos puntos, los cuales podrían dar con las huellas de los compuestos ya mencio-nados.
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Figura 15. Descripción de grupos funcionales de biomasa
condensada en el Cyclon.
El primer pico observado según las re-glas para el análisis de estos tipos de gráficos es observar dicha grafica de izquierda hacia la derecha en un orden decreciente de magnitud de onda, por lo que se puede apreciar que la prime-ra banda de adsorción se presenta en un intervalo de los 3000 a 2900 cm-1.
En los intervalos de 400 a 600 cm-1 ocurren desdoblamientos de enlaces C-C, dando como resultado que en la molécula de biomasa analizada exis-ten enlaces dobles posiblemente de grupos fenólicos, y en una banda de alrededor de 1750cm-1 a 1250 cm-1, encontramos una gran cantidad de insaturaciones como alifáticos satura-dos, olefinas entre otros más, siendo así esto un pronóstico general y no muy preciso existente en la mezcla re-sinosa pirolizada.
Resumen de resultados
La presencia de un doble enlace C=C en una cadena carbonada puede ser detectada por IR, con presencia en el espectro observándose una serie de bandas asociadas a vibraciones de di-ferentes compuestos.Se puede decir que ocurren desdobla-mientos de los enlaces C-C en el caso de olefinas mono-sustituidas y gem-
disustituidas las vibraciones del grupo CH2 terminan acoplándose entre sí, presentándose dos bandas CH2 y CH2 en 3080 y 2985 cm-1, por lo que con que estas comparaciones se pueden observar dichos grupos funcionales en la mezcla tanto de plásticos como de biomasa. En casi todos los gráficos se nota una onda, la cual es característi-co de los grupo alcoholes, el cual está arriba de la banda de los 3000 cm-1.
Estas vibraciones de alta frecuencia son muy sensibles a la formación de enlaces de hidrógeno. Las especies libres (fase vapor, soluciones diluidas en solventes neutros) presentan ban-das OH finas en 3650-3580 cm-1. Las especies asociadas (dímeros y políme-ros) presentan bandas OH, anchas e intensas, en 3550-3200 cm-1 cuya po-sición depende de la fortaleza de los enlaces de hidrógeno formados.
Por lo que se puede decir que las dos clases de condensados estudiados en este trabajo tienen una composición diferente de aromáticos al igual que insaturaciones ya que se comprueba que con respecto al equipo Cyclon im-plementado al reactor prototipo cum-ple una función importante en el área de transferencia de calor al igual que las concentraciones de los mismos ya que en el Cyclon se tienen mayor can-tidad de aromáticos que en el conden-sador, al igual que una mayor cantidad de materia condensada.
Para el condensador se nota un au-mento en la forma pronunciada de la curva característica de los alcoholes, en comparación con la curva que se observa en la grafica del Cyclon.
Conclusiones
Respecto al proceso
Si consideramos ciertas reglas gene-rales para mecanismos de reacción,
podríamos brindar una hipótesis más precisa para las reacciones de inicia-ción presentes en el proceso pirolítico, las cuales podrían sufrir algunos tipos de moléculas provenientes del plástico o la biomasa, estos nos daría una idea en la predicción de compuestos a re-cuperar, por lo que si entendemos los siguientes enunciados se comprende-ría que el proceso sería factible para la producción de ciertos productos a base de desechos poliméricos y bio-másicos.
Respecto a biomasa y plásticos
Para la biomasa
• Se encuentran enlaces dobles y enla-ces simples al igual que grupos aro-máticos en la mezcla.
• Se encuentran grupos con presen-cia de alcoholes en la mezcla, una mayor cantidad en la muestra con-densada en el condensador que en el Cyclon.
• Se varía el porcentaje de dichos gru-pos dependiendo del sistema de con-densación utilizado.
Para los plásticos
• Se encuentran enlaces dobles y en-laces simples al igual que grupos aromáticos en un mayor porcentaje para el ABS y el polipropileno que en la mezcla de plásticos.
• Se obtiene una menor de insatura-ciones en el aceite proveniente de la mezcla de plásticos.
• Se da que en el análisis de polipropi-leno pirolizado con una edad de tres días, existe una mayor cantidad de insaturaciones que la muestra de dos semanas.
• En la muestra de polipropileno de dos semanas existe una mayor can-tidad de aromáticos, y una menor cantidad de insaturaciones.
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Enlaces alcanos C-C
El espectro de los n-alcanos puede in-terpretarse sobre la base de las vibra-ciones de valencia y doblaje corres-pondientes a los enlaces C-C y C-H. Los doblajes asociados a la cadena carbonada C-C son vibraciones de baja energía, fuertemente acopladas y fuera del rango del IR medio., debido a la hibridación sp3 de los enlaces.
Enlaces alquenos C=C
Las vibraciones de valencia o estira-miento se encuentran generalmente por encima de 3000 cm-1, lo que las diferencia de las vibraciones de este tipo en los alcanos.Esto se debe a una mayor constante de fuerza de la vibración, debida a la hi-bridación sp2 del carbono.
Aromáticos
Para este tipo de compuesto se de-muestra que en las bandas armónicas
generadas en algunos casos en las gra-ficas como picos seguidos entre los rangos de 2000 a 1500 cm-1, provie-nen de dicho grupo funcional debido a la interacción de enlaces C-H.
Por lo que se demuestra que para la pirolisis de plásticos y biomasas se obtienen grupos funcionales conside-rables para la industria química, por lo que si se mejora el equipo de ex-tracción se pueden tener rendimientos muchos más altos que los obtenidos en este estudio.
Se comprueba lo que los científicos Shafizadeh, Aguado entre otros más, que tanto como la biomasa como los plásticos son fuentes de energía muy provechosas para la aplicación de la pirolisis como medio de reciclaje.
Se puede definir que la fracción líquida obtenida de la pirólisis está compuesta generalmente por hidrocarburos alifá-ticos de alrededor del siguiente orden C5-C30.
La fracción gaseosa de los productos de pirólisis de plásticos está forma-da por hidrocarburos ligeros (C1-C4) aproximadamente, formados en muchos casos por el craqueo de los productos primarios de la descompo-sición del plástico. (Es especialmente significativa en el caso de la pirólisis de polietileno.).
Al final con el desarrollo y la redac-ción de este proyecto se encontró que para poder pirolizar cualquier com-puesto se debe tener que:
• Los grados de libertad de la molé-cula reactante deben ser extensos y complejos es decir una molécula complicada.
• El proceso se da o inicia a baja tem-peratura.
• El proceso se da a baja presión, de-pendiendo de los productos busca-dos.
Bibliografía
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COLEGIO DE INGENIEROS QUÍMICOS Y PROFESIONALES AFINES
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Biodisel a partir de algas
Ing. José R. Navarro S.Ingeniero químico
Los biocombustibles son un tema que está ge-nerando considerable atención últimamente.
En Costa Rica, algunos profesionales estamos trabajando en el desarrollo de los mismos. El etanol a partir de gra-nos o celulosa, y el biodiesel a partir de aceites vegetales son los más cono-cidos, pero hay muchos otros. Uno de estos es el biodiesel a partir de algas.
El cultivo de algas se estudia el prin-cipio de una forma de generar pro-ductos químicos usando fotosíntesis y reciclando el CO2. El Departamento de Energía de EEUU llevó a cabo un programa de investigación desde 1978 que se dio por terminado en 1996. En
la actualidad el aumento del precio del petróleo y los problemas ambientales hicieron resurgir el interés en el tema.
Algunas especies de algas contienen aproximadamente 50% de su peso en aceite, lo cual supera las plantas olea-ginosas como la soja. En teoría usando algas se podría obtener un rendimien-to mayor que usando plantas como se puede ver en la tabla N°1 (extraída de oilgae.com)
Para generar biodiesel se requiere una esterificación con alcoholes, los mis-mos podrían generarse a partir de re-siduos agrícolas celulósicos, un área de gran potencial que también se está investigando de manera intensiva.
PLANTA LITROS - HECTÁREAS
Castor 1.413
Giraol 952
Sasafras 779
Palma 5.950
Soja 446
Coco 2.689
Algas 100.000
Tabla N°1
El trabajar en el desarrollo de biocombustibles es un reto para los profesionales incorporados al CIQPA.
SolarConverter™
• Capture sunlight• CO2 Mixing• Temperature control• Product production• Initial separation
Proprietary Product Speci�cOrganisms
• Photosynthesis• CO2 Conversion
Secreted Fuels & Chemicals
FUEL
SOLARFUEL™SOLARCHEMICAL™
COLEGIO DE INGENIEROS QUÍMICOS Y PROFESIONALES AFINES
Tel: (506) 2222-5611 • [email protected] • www.ingenieroscr.com
Ingenieros químicos • Ingenieros en metalurgia • Ingenieros en maderasIngenieros en materiales y ciencias de los materiales • Tecnólogos en alimentos
Lo que se hace o se piensa,si no se publica ni se difunde,
no existe.El artículo científico es producto de la creatividad, la inversión de tiempo, de dinero y esfuerzo personal; con eldeseo de incrementar la cultura oresolver problemas.Las comodidades que se disfrutan son gracias a la difusión de lasinvestigaciones.
“El científico o el ingeniero no solo tiene que "hacer" ciencia sino también "escribirla"... los hombres y mujeres de ciencia y tecnología, no son juzgados por sus habilidades en los trabajos de diseño, eficiencia y de laboratorio, ni por su conocimiento innato de temas científicos amplios o restringidos, ni, desde luego, por su ingenio o encanto personal; se les juzga y se les conoce (o no se les conoce) por sus publicaciones”.
Robert Day
