Revista ION

Fluidos incompressíveis sempre produzem fluxos incompressíveis, mas fluxos incompressíveis podem ser produzidos por fluidos compressíveis

Abstract This communication demonstrates that incompressible fluids; constant density, always produce incompressible flows, but incompressible flows can be produced by compressible fluids.

Resumen Esta comunicación demuestra que los fluidos incompresibles de densidad constante siempre producen flujos incompresibles, pero flujos incompresibles pueden ser producidos por fluidos compresibles.

Resumo Esta comunicação demonstra que fluidos incompressíveis, com densidade constante, sempre produzem fluxos incompressíveis, mas que fluxos incompressíveis podem ser produzidos por fluidos compressíveis.

O poder oculto dos resíduos: transformar os resíduos agroindustriais em sustentabilidade

Resumen La generación masiva de residuos agroindustriales y la creciente presencia de contaminantes emergentes en el agua representan desafíos ambientales de gran relevancia. Este trabajo explora cómo estos residuos pueden transformarse en materiales funcionales con aplicaciones en energía limpia, tratamiento de aguas y producción de materiales de construcción. En el ámbito energético, se evaluaron pigmentos naturales extraídos de residuos vegetales y de especies invasoras como posibles sensibilizadores para celdas solares, complementando el análisis experimental con simulaciones computacionales. Para el tratamiento de agua, los bioadsorbentes y carbones activados obtenidos fueron capaces de remover hasta el 97 % de colorantes y fármacos, y se generaron materiales catalíticos y fotocatalizadores derivados de bagazo de caña y cascarilla de café con alta eficiencia en la degradación de contaminantes persistentes. En el área de materiales de construcción, el biochar de tusa de maíz se empleó como aditivo para el cemento, contribuyendo a reducir los tiempos de fraguado sin afectar la consistencia. Los resultados evidencian que los residuos agroindustriales son verdaderas "minas de valor oculto" con potencial para generar soluciones circulares y sostenibles.

Abstract The massive generation of agro-industrial waste and the increasing presence of emerging contaminants in water pose significant environmental challenges. This work explores how these residues can be transformed into functional materials with applications in clean energy, water treatment, and construction. In the energy field, natural pigments extracted from plant residues and invasive species were evaluated as potential sensitizers for dye-sensitized solar cells, supported by complementary computational simulations. For water treatment, bioadsorbents and activated carbons were produced, achieving removal efficiencies of up to 97 % for common dyes and pharmaceuticals. Additionally, catalytic and photocatalytic materials derived from sugarcane bagasse and coffee husk showed high efficiency in degrading persistent contaminants. In the construction sector, corn-cob biochar was used as a cement additive, helping reduce setting times without altering consistency. The results demonstrate that agro-industrial residues can be transformed into high-value resources, highlighting their potential as true "hidden value mines" for the development of circular and sustainable solutions.

Resumo A geração massiva de resíduos agroindustriais e a crescente presença de contaminantes emergentes na água representam desafios ambientais de grande relevância. Este trabalho explora como esses resíduos podem ser transformados em materiais funcionais com aplicações em energia limpa, tratamento de água e construção civil. No campo energético, pigmentos naturais extraídos de resíduos vegetais e de espécies invasoras foram avaliados como potenciais sensibilizadores para células solares sensibilizadas por corantes, apoiados por simulações computacionais complementares. Para o tratamento de água, foram produzidos bioadsorventes e carvões ativados capazes de remover até 97 % de corantes e fármacos comuns. Além disso, materiais catalíticos e fotocatalíticos derivados de bagaço de cana-de-açúcar e casca de café apresentaram alta eficiência na degradação de contaminantes persistentes. No setor da construção, o biochar de sabugo de milho foi utilizado como aditivo cimentício, contribuindo para reduzir os tempos de pega sem alterar a consistência. Os resultados demonstram que os resíduos agroindustriais podem ser convertidos em recursos de alto valor, evidenciando seu potencial como verdadeiras "minas de valor oculto" para o desenvolvimento de soluções circulares e sustentáveis.

Valorização de resíduos de construção e demolição e cinzas de bagaço de cana-de-açúcar na preparação de blocos de concreto

Resumen El desarrollo sostenible prioriza el aprovechamiento de residuos para mitigar su impacto ambiental mediante el reciclaje y la reutilización. Este trabajo presenta el efecto de la sustitución de los agregados Anos y del cemento por residuos de construcción y demolición (RCD), y ceniza de bagazo de caña (CBC), respectivamente, en la preparación de bloques de hormigón. Se elaboraron mezclas con porcentajes de reemplazo del 10 % en masa de los Anos por RCD y del 1, 3 y 5 % en peso del cemento por CBC. A partir de las mezclas se prepararon los bloques y se evaluó la densidad, la resistencia a compresión y las emisiones de CO2. Se evidenció experimentalmente que la densidad de las mezclas disminuyó con la sustitución de los agregados Anos por RCD y con el incremento de la ceniza, resultado de la menor densidad de los sustitutos. Se encontró una mejora significativa en la resistencia a la compresión del hormigón preparado con RCD cuando se sustituyó el cemento por ceniza, donde la mezcla RCD:CBC=10:1 alcanzó el máximo en la resistencia. Para esta mezcla se encontró un aumento del 30 %, comportamiento asociado a la actividad puzolánica de la ceniza. La menor emisión de dióxido de carbono en los bloques de hormigón fue una evidencia experimental del impacto ambiental positivo en este tipo de mezclas. Con base en este estudio, se puede concluir que la sustitución combinada de residuos de construcción y demolición y ceniza mejora de manera significativa las propiedades mecánicas del hormigón y se convierte en una estrategia ambientalmente sostenible.

Abstract Sustainable development prioritizes the use of waste to mitigate its environmental impact through recycling and reuse. This work presents the effect of replacing fine aggregates and cement with construction and demolition waste (CDW) and sugarcane bagasse ash (CBA), respectively, in the preparation of concrete blocks. Mixtures were prepared with replacement percentages of 10 % mass of the fine aggregates and 1, 3 and 5 % of the cement weight by cane bagasse ash. Blocks were prepared from the mixtures, and their density, compressive strength, and CO2 emissions were evaluated. Experimental evidence showed that the density of the mixtures decreased with the replacement of fine aggregates with CDW and with increased ash content, a result of the lower density of the substitutes. A significant improvement in the compressive strength of concrete prepared with CDW was found when cement was replaced with ash. This improvement increased with increasing replacement levels, reaching a maximum strength in the 1:1 mixture. A 30 % increase was found, a behavior associated with the pozzolanic activity of the ash. The lower carbon dioxide emissions in the concrete blocks were experimental evidence of the positive environmental impact of this type of mixture. Based on this study, it can be concluded that the combined substitution of construction and demolition waste and ash significantly improves mechanical properties and becomes an environmentally sustainable strategy.

Resumo O desenvolvimento sustentável prioriza o uso de resíduos para mitigar seu impacto ambiental por meio da reciclagem e reutilização. Este trabalho apresenta o efeito da substituição de agregados miúdos e cimento por resíduos de construção e demolição (RCD) e cinzas de bagaço de cana (CBC), respectivamente, na preparação de blocos de concreto. Foram preparadas misturas com percentuais de substituição de 10 % em massa dos finos por RCD e 1, 3 e 5 % em peso do cimento por CBC. Blocos foram preparados a partir das misturas e sua densidade, resistência à compressão e emissões de CO2 foram avaliadas. Evidências experimentais mostraram que a densidade das misturas diminuiu com a substituição de agregados miúdos por RCD e com o aumento do teor de cinzas, resultado da menor densidade dos substitutos. Uma melhora significativa na resistência à compressão do concreto preparado com RCD foi encontrada quando o cimento foi substituído por cinzas. Essa melhora aumentou com o aumento dos níveis de substituição, atingindo uma resistência máxima na mistura 1:1. Um aumento de 30 % foi encontrado, um comportamento associado à atividade pozolânica das cinzas. As menores emissões de dióxido de carbono nos blocos de concreto foram uma evidência experimental do impacto ambiental positivo desse tipo de mistura. Com base neste estudo, pode-se concluir que a substituição combinada de resíduos de construção e demolição e cinzas melhora significativamente as propriedades mecânicas e se torna uma estratégia ambientalmente sustentável.

Educação ambiental e gestão de resíduos sólidos em instituições educacionais: uma revisão interdisciplinar

Resumen Esta revisión sistemática examina la interacción entre educación ambiental y gestión de residuos sólidos en instituciones educativas, incorporando perspectivas de ingeniería química, derecho ambiental y tecnologías digitales. Se analizaron sesenta y tres estudios académicos publicados entre 2012 y 2024, seleccionados mediante criterios PRISMA en cinco bases de datos científicas. Los hallazgos revelan que los programas educativos ambientales mejoran la segregación de residuos y la conciencia estudiantil. No obstante, persisten deficiencias en la aplicación normativa y limitada incorporación tecnológica. Las intervenciones más efectivas integran componentes formativos, técnicos y digitales de manera sostenida. En consecuencia, se propone un marco interdisciplinario para fortalecer la gestión ambiental sostenible en el sector educativo, enfatizando la necesidad de políticas que reconozcan la complejidad del problema ambiental y promuevan intervenciones escalables y evaluables.

Abstract This systematic review explores the relationship between environmental education and solid waste management in educational institutions, integrating insights from chemical engineering, environmental law, and digital technologies. Sixty-three academic sources published between 2012 and 2024 were analyzed using PRISMA criteria across Ave scholarly databases. Findings demonstrate that environmental education programs significantly enhance waste sorting and student engagement. Nevertheless, gaps persist in regulatory compliance and technological integration. The most effective interventions integrate formative, technical, and digital components in a sustained manner. Consequently, an interdisciplinary framework is proposed to strengthen sustainable environmental management in the educational sector, emphasizing policies that acknowledge environmental complexity and promote scalable, measurable interventions.

Resumo Esta revisão sistemática examina a interação entre educação ambiental e gestão de resíduos sólidos em instituições de ensino, integrando contribuições da engenharia química, direito ambiental e tecnologias digitais. Sessenta e três fontes acadêmicas publicadas entre 2012 e 2024 foram analisadas usando critérios PRISMA em cinco bases científicas. Os resultados demonstram que programas de educação ambiental melhoram significativamente a segregação de resíduos e o engajamento estudantil. Contudo, persistem lacunas na aplicação regulatória e integração tecnológica. As intervenções mais eficazes integram componentes formativos, técnicos e digitais de forma sustentada. Consequentemente, propõe-se uma abordagem interdisciplinar para fortalecer a sustentabilidade ambiental no contexto educacional, enfatizando políticas que reconheçam a complexidade ambiental e promovam intervenções escaláveis e mensuráveis.

Efeito sinérgico dos grupos flavonóides presentes na Urtiga (Urtica dioica) com o salicilato de metilo para a formulação de um creme tópico - Revisão Sistemática

Resumen El artículo de revisión expone las propiedades de los flavonoides presentes en la Ortiga (Urtica dioica sp) y el salicilato de metilo (MeSal) para la formulación de una crema de uso tópico, basándose en las propiedades antiinflamatorias, antioxidantes, antimicrobianas y analgésicas de dichos compuestos, verificando así su posible sinergia. El objetivo fue evaluar desde una perspectiva teórica, el potencial de estos componentes para aliviar dolores musculares e inflamaciones cutáneas. La metodología incluyó una búsqueda sistemática, donde se consultaron bases de datos como Scopus, SpringerLink, MDPI y Google Scholar, buscando artículos de investigación, revisión y libros. Ahora bien, la U. dioica sp se le atribuyen propiedades gracias a los flavonoides y a los compuestos fenólicos que contiene, haciéndola útil contra problemas como la artritis y las alergias. Por otra parte, el MeSal es eficaz y muy utilizado en tratamientos dermatológicos ya que, debido a su acción analgésica y antiinflamatoria, penetra en la piel y reduce la inflamación sin generar efectos adversos, haciéndolo un compuesto ideal en la formulación de cremas tópicas. De lo anterior se concluye desde una perspectiva teórica, que la formulación de una crema tópica que presente las propiedades de la U. dioica y el MeSal puede ofrecer una solución alternativa y eficaz contra el tratamiento de afecciones cutáneas y musculares, sin embargo, se recomienda realizar ensayos experimentales que aporten al ámbito terapéutico natural para la formulación de dicha crema.

Abstract The review article presents the properties of flavonoids present in Nettle (Urtica dioica sp) and methyl salicylate (MeSal) for the formulation of a topical cream, based on the anti-inflammatory, antioxidant, antimicrobial and analgesic properties of these compounds, thus verifying their possible synergy for the formulation of a topical cream, based on the anti-inflammatory, antioxidant, antimicrobial and analgesic properties of these compounds, thus verifying their possible synergy. The aim was to evaluate, from a theoretical perspective, the potential of these compounds to alleviate muscular pain and skin inflammations. The methodology included a systematic search, where databases such as Scopus, SpringerLink, MDPI and Google Scholar were consulted, looking for research articles, reviews and books. However, U. dioica is attributed with properties due to its flavonoids and phenolic content, making it useful against problems such as arthritis and allergies. MeSal is also effective and widely used in dermatological treatments as, due to its analgesic and anti-inflammatory action, it penetrates the skin and reduces inflammation without generating adverse effects, making it an ideal compound in the formulation of topical creams. From the above, it can be concluded from a theoretical perspective that the formulation of a topical cream that presents the properties of U. dioica and MeSal can offer an alternative and effective solution for the treatment of skin and muscle disorders; however, it is recommended that experimental trials be carried out to contribute to the natural therapeutic field for the formulation of such a cream.

Resumo O artigo de revisão expõe as propriedades dos flavonóides presentes na urtiga (Urtica dioica sp) e do salicilato de metilo (MeSal) para a formulação de um creme de uso tópico, com base nas propriedades anti-inflamatórias, antioxidantes, antimicrobianas e analgésicas desses compostos, verificando assim a sua possível sinergia. O objetivo foi avaliar, de uma perspectiva teórica, o potencial desses componentes para aliviar dores musculares e inflamações cutâneas. A metodologia incluiu uma pesquisa sistemática, na qual foram consultadas bases de dados como Scopus, SpringerLink, MDPI e Google Scholar, procurando artigos de investigação, revisões e livros. Ora, à U. dioica sp são atribuídas propriedades graças aos flavonóides e aos compostos fenólicos que contém, tornando-a útil contra problemas como a artrite e as alergias. Por outro lado, o MeSal é eficaz e muito utilizado em tratamentos dermatológicos, pois, devido à sua ação analgésica e anti-inflamatória, penetra na pele e reduz a inflamação sem gerar efeitos adversos, tornando-o um composto ideal na formulação de cremes tópicos. Do exposto acima, conclui-se, de uma perspectiva teórica, que a formulação de um creme tópico que apresente as propriedades da U. dioica e do MeSal pode oferecer uma solução alternativa e eficaz contra o tratamento de afeções cutâneas e musculares. No entanto, recomenda-se a realização de ensaios experimentais que contribuam para o âmbito terapêutico.

Pirólisis de biosólidos en un horno rotatorio a escala piloto: Influencia de la temperatura

Resumen La generación de biosólidos en plantas de tratamiento de aguas residuales representa una problemática ambiental creciente en grandes centros urbanos, como Bogotá. En esta ciudad, la Planta de Tratamiento de Aguas Residuales (PTAR) Salitre trata aproximadamente un tercio del caudal de aguas residuales, generando una cantidad significativa de biosólidos. Estos materiales contienen compuestos potencialmente peligrosos para la salud pública, lo que restringe sus alternativas de disposición Anal. Entre las tecnologías emergentes para el manejo y valorización de biosólidos, los tratamientos térmicos, particularmente la pirólisis, han mostrado un alto potencial. Este proceso permite transformar los residuos en productos con aplicaciones industriales, como sólidos carbonosos, líquidos orgánicos y gases combustibles. La presente investigación tuvo como objetivo evaluar la producción de biocarbonizados mediante pirólisis de biosólidos provenientes de la PTAR Salitre. Para ello, se utilizó un horno rotatorio de calentamiento indirecto, con una capacidad máxima de procesamiento de 3,5 kg/h. Se realizaron pruebas variando la temperatura de operación entre 250 y 700 °C, con el fin de analizar su efecto sobre la distribución de productos y el contenido energético de cada fracción. Se llevaron a cabo balances de masa y energía para caracterizar los rendimientos y propiedades de las fracciones sólida, líquida y gaseosa. Los resultados indicaron que los biocarbonizados constituyen la fracción de mayor rendimiento en todo el rango de temperaturas estudiado. Por su parte, las fracciones líquida y gaseosa presentaron variaciones significativas en función de la temperatura, lo que sugiere oportunidades para optimizar la producción de productos específicos según la aplicación deseada. Este estudio proporciona una base técnica para futuros análisis tecnoeconómicos y estudios de escalamiento del proceso, posicionando la pirólisis como una alternativa viable para el tratamiento y valorización de biosólidos clasificados como residuos peligrosos.

Abstract The generation of biosolids in wastewater treatment plants represents an increasing environmental challenge in large urban centers such as Bogotá. In this city, the Salitre Wastewater Treatment Plant (WWTP) treats approximately one-third of the total wastewater flow, producing a significant amount of biosolids. These materials contain compounds potentially hazardous to public health, which limits their final disposal options. Among the emerging technologies for biosolid management and valorization, thermal treatments-particularly pyrolysis-have shown high potential. This process enables the transformation of waste into products with industrial applications, such as carbonaceous solids, organic liquids, and combustible gases. The present study aimed to evaluate the production of biochars through the pyrolysis of biosolids from the Salitre WWTP. An indirectly heated rotary kiln with a maximum processing capacity of 3.5 kg/h was used. Experiments were conducted at temperatures ranging from 250 to 700 °C to analyze the effect on product distribution and the energy content of each fraction. Mass and energy balances were performed to characterize the yields and properties of the solid, liquid, and gaseous fractions. The results showed that biochar was the fraction with the highest yield across the entire temperature range studied. Meanwhile, the liquid and gaseous fractions exhibited significant variations depending on temperature, suggesting opportunities to optimize the production of specific products according to the intended application. This study provides a technical basis for future techno-economic analyses and process scale-up studies, positioning pyrolysis as a viable alternative for the treatment and valorization of biosolids classified as hazardous waste.

Resumo A geração de biossólidos em estações de tratamento de águas residuárias representa um problema ambiental crescente em grandes centros urbanos, como Bogotá. Nesta cidade, a Estação de Tratamento de Águas Residuárias (ETAR) Salitre trata aproximadamente um terço do volume total de esgoto, gerando uma quantidade significativa de biossólidos. Esses materiais contêm compostos potencialmente perigosos à saúde pública, o que limita suas opções de disposição final. Entre as tecnologias emergentes para o manejo e a valorização de biossólidos, os tratamentos térmicos - particularmente a pirólise - têm demonstrado alto potencial. Esse processo permite transformar os resíduos em produtos com aplicações industriais, como sólidos carbonosos, líquidos orgânicos e gases combustíveis. O presente estudo teve como objetivo avaliar a produção de biocarbonizados por meio da pirólise de biossólidos provenientes da ETAR Salitre. Para isso, utilizou-se um forno rotativo de aquecimento indireto, com capacidade máxima de processamento de 3,5 kg/h. Foram realizados ensaios variando a temperatura de operação entre 250 e 700 °C, a fim de analisar seu efeito sobre a distribuição dos produtos e o conteúdo energético de cada fração. Realizaram-se balanços de massa e energia para caracterizar os rendimentos e as propriedades das frações sólida, líquida e gasosa. Os resultados indicaram que os biocarbonizados constituem a fração de maior rendimento em todo o intervalo de temperaturas estudado. Por sua vez, as frações líquida e gasosa apresentaram variações significativas em função da temperatura, sugerindo oportunidades para otimizar a produção de produtos específicos conforme a aplicação desejada. Este estudo fornece uma base técnica para futuras análises tecnoeconômicas e estudos de ampliação do processo, posicionando a pirólise como uma alternativa viável para o tratamento e a valorização de biossólidos classificados como resíduos perigosos.