La fructosa, la molécula que puede darnos biocombustibles y más.

Esta entrada, veremos como una molécula como la fructosa se esta convirtiendo en la materia prima predilecta para biocombustibles.

La fructosa:

       Es una molécula natural que contiene propiedades demasiado similares a la glucosa, y esta presente en alimentos, frutos, semillas,,, y para no entrar en la polémica alimenticia contra biocombustibles, también se encuentra en algunos residuos agroindustriales como la cascara de naranja, de piñas y cachaza de caña.



Fig. 1 Molécula de fructosa

Fig. 2 Cascara de piña y de naranja que tienen contenido de fructosa.


La molécula de fructosa se puede convertir en la molécula de 5-hidróximetilfurfural (HMF), la cuál es una molécula plataforma para biocombustibles (mas potentes que el etanol) y otros productos químicos.

Fig. 3 Reacción de deshidratación de la fructosa (1) para producir el 5-hidroximetilfurfural (5)

Los que se busca y las ventajas son la siguientes:

1. La reacción se puede llevar acabo en un solvente muy amigables; agua.
2. Se pueden diseñar catalizadores para que sean selectivos hacia la producción del HMF
3. Los residuos agroindustriales con contenido de fructosa no se están aprovechando para esta reacción
4. Cualquier país con este tipo de residuos y con algo de infraestructura y ciencia puede desarrollar este recurso.
5. Al producir el HMF en un solo paso (con el catalizador sólido) se evita las separaciones consecutivas después del reactor.
6. El proceso es complemento de la industria de procesado de alimentos, al elimar y darle valor agregado a los residuos (cascaras de los frutos)

Espero que les haya gustado esta Entrada, y no lo vean tan lleno de química para los que no sean químicos.
Check my research  about this topic:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926337318311020

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236116309528

¡Deja tu comentario!

La catálisis heterogéna para la producción de biocombustibles

En este capítulo hablaremos un poco como la catálisis heterogénea puede ayudar a producir biocombustibles deseados.

Figura 1. Proceso de reacción catalítica heterogénea. El catalizador es la línea roja y las esferas son atómos de diferentes elementos que juntos forman diferentes moléculas. Las moléculas se encuentra en fase líquida o gasesoa, el catalizador en fase sólida.

La Fig. 1 representa muy bien de lo que se trata una reacción catalítica heterogénea. Los reactivos y productos de la(s) reaccione(s) química(s) se llevan en fase fluida (gas o líquido) y el catalizador esta en fase sólida (fijo), de tal manera que al terminar la reacción no se tenga problema con la separación de los fluidos del catalizador.

Por lo tanto en el tema anterior hablamos que no se requieren moléculas de agua u moléculas orgánicas muy oxigenadas (con oxígeno en su estructura molecular) por que le disminuye el poder calorífico a las moléculas provenientes de la biomasa y por lo tanto lo haría un mal combustible.

Figura 2. Reacción de catalítica de trans-terificación de grasas

La Fig. 2 presenta la ya muy conocida reacción de trans-terrificación de trigleceridos, que es comvertir grasas a cadenas mas cortas y menos oxigenadas.

Hay tanta moléculas en la biomasa de residuos agroindustriales y por lo tanto se pueden diseñar y sintetizar muchos catalizadores para que vayan "seleccionando" los productos más deseados en las reacciones de catálisis heterogénea.

La sustentabilidad es también diseñar catalizadores cada vez más específicos para que vayamos optimizando nuestros procesos de producción de bicombustibles.

Figura 3. Químico Sintetizando en laboratorio

Es importante el papel de los químicos para desarrollar nuevos procesos, tanto los que sintetizan los catalizadores, estudian las reacciones catalíticas, como los que diseñan y operan los procesos a escala industrial; Ingenieros Químicos.

CHECK MY ARTICLES ABOUT THIS TOPIC:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0926860X17302685

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0016236118317125

Por lo pronto aquí lo dejamos amigos.

Dejen sus comentarios.

¿Todos los residuos agroindustriales sirven para biocombustibles?

¿Todos los residuos agroindustriales sirven para biocombustibles?

Figura 1.- Cascara de plátano y de otros frutos.

Una manera de producir biocombustibles de residuos agroindustriales; como cascarás de naranja o platano, es la pirólisis.

El proceso de pirólisis es volatilizar los componentes orgánicos de la biomasa  (residuos agroindustriales) en nitrógeno con calentamiento. De tal manera que los volátiles son compuestos orgánicos con diferentes características y propiedades de tal manera que se pueden condensar y seleccionar aquellos que tengan capacidad calorifica para ser usados como combustibles.

Figura 2.- Ejemplo de una modalidad de un proceso de pirólisis.

Entonces los volátiles provenientes de la biomasa debe tener características de un combustible.

Figura 3.- Ejemplo de moléculas (compuestos) orgánicas que pueden provenir de la biomasa.

Por lo tanto moléculas como agua, con azufre, con muchas moléculas de oxígeno, cadenas cortas de carbono (< 4) tendrán poca características de buenos combustibles.

Pero otro proceso puede ayudar, como es la catálisis para seleccionar las moléculas óptimas para que sea vuelvan combustibles. Este será otro tema.

Deja tu comentario.

Residuos agroindustriales pueden convertirse en combustibles

Los residuos agroindustriales pueden convertirse en combustibles y productos de valor agregado.

Figura 1.- Cascara de naranja

¡Se imaginan que los residuos como la cascara de naranja se convierta en combustible y otros productos con alto valor comercial!

Todo es posible a través de procesos de transformación térmica y/o química.

Actualmente se tienen cantidades importantes de residuos agroindustriales que no se les da valor comercial.

Figura 2.- Residuos industriales de cascara de naranja.

La investigación en procesos sustentables como la pirólisis, catálisis y gasificación actualmente están encontrando ciencia y tecnología óptimas para algún día transformar estos residuos agroindustriales en productos con valor agregado; como combustibles y bases químicas para sintetizar otros productos finales químicos como todos los polímeros.

No es quitar el alimento a nadie, es ser sustentable y aprovechar un todo y dar beneficio a la sociedad.

¿Tu que piensas?

¿Por qué es importante tener los combustibles líquidos?

Son varias razones:

1.     La densidad es mayor que los gases.

2.     Se pueden almacenar más fácilmente.

3.     Se pueden bombear.

4.     Se le pueden añadir aditivos en momento de servirse al automóvil.

5.     La compra y venta es fácil de llevar.

6.     Ya existe una red de gasolineras en el mundo.

7.     Se puede transportar por pipas.

8.     Se puede investigar nuevas formulaciones y mezclas.

¿Dime cual sería otra ventaja? :D

Bienvenidos a mi Blog: Sustentabilidad y Sustentabilidad

Bienvenidos a mi Blog: Sustentabilidad y Sustentabilidad

   Este es un espacio para escribir, opinar, debatir sobre la verdadera sustentabilidad.
El concepto de sustentabilidad Yo lo defino como:
Procesos y actividades humanas de tal manera que no afecte al ambiente, sea eficiente,  con ganancia económica y que no afecte el entorno social-cultural de otros.

Hablare de:

1. Biocombustibles líquidos para transportes
2. Energía y tecnología 
3. Ciudades del futuro (30 años)