Revista ION

EDITORIAL

Efeito da especiação química de carbonato sobre na corrosão de fendas de superliga de níquel

Resumen Los efectos de inhibición de las especies químicas del carbonato sobre la susceptibilidad de la corrosión en rendijas de la aleación 22 en soluciones de cloruro fueron estudiados. En el presente trabajo se utilizaron técnicas electroquímicas tales como curvas de polarización anódicas y ensayos Potenciodinámicos-Galvanostáticos-Potenciodinámicos (PD-GS-PD), Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIS), además de Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), para determinar el comportamiento pasivo de la aleación en presencia de dichas especies. Resultados indicaron que el ácido carbónico y el bicarbonato no presentaron efectos inhibidores en las condiciones estudiadas. El carbonato presentó una relación molar crítica independiente de la concentración de cloruros. Se encontró la presencia de un pico anódico, relacionado con la concentración de carbonatos. Se obtuvieron velocidades de corrosión por debajo de 0,4μm/año a 24h de inmersión.

Abstract The inhibitory effects of carbonate chemical species on the susceptibility of crevice corrosion of the alloy 22 in chloride solutions were studied. In this work electrochemical techniques such as Anodic Polarizations Curves and Potentiodynamic-Galvanostatic-Potentiodynamic (PD-GS-PD), Electrochemical Impedance Spectroscopy and Scanning Electron Microscopy (SEM) were applied to determine the passive behavior of the alloy in the presence of these species. Results indicated that carbonic acid and bicarbonate not showed inhibitory effects on the conditions studied. Carbonate presented a critical molar ratio independent of the chloride concentration. The presence of an anodic peak was found, related with carbonate concentration. The corrosion rate obtained were less than 0.4μm/year at 24h of immersion.

Resumo Neste trabalho foram estudados os efeitos de inibição da corrosão de fendas de superliga de níquel em soluções clorídricas 22 a partir do emprego de espécies químicas de carbonato. Técnicas como Curvas de Polarização Anódicas e Potenciodinâmicas-Galvanostáticas-Potenciodinâmicas (PD-GS-PD) espectroscopia de impedância eletroquímica e Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) foram usadas para determinar o comportamento passivo da liga em presença das espécies de carbonato. Os resultados indicaram que o ácido carbônico e o bicarbonato não apresentaram efeitos inibitórios nas condições estudadas. O carbonato apresentou razão molar crítica igual a independente da concentração de cloreto. A presença de um pico anódico foi relacionada à concentração de carbonato. As velocidades de corrosão obtidas foram inferiores a 0,4μm/ano a 24h de imersão.

Resistência à corrosão em um ambiente salino aço carbono revestido com alumínio por aspersão térmica e pintura poli aspártica

Resumen Se evaluó la resistencia a la corrosión en ambiente salino del acero 1020 recubierto con aluminio por medio de rociado térmico por arco eléctrico y después se aplicó una pintura poliaspártica. Se observó que este sistema presenta una protección en estos ambientes, reduciendo la velocidad de corrosión, en comparación con un sistema de pintura bicapa, el cual consistía en una capa rica en zinc y otra capa de pintura poliaspártica. Se realizó la caracterización del recubrimiento por medio de Microscopía Electrónica de Barrido (MEB) para analizar su comportamiento con respecto al sustrato y a la pintura para conocer variaciones en propiedades como adherencia, topografía y homogeneidad. Se observó que las probetas recubiertas con aluminio por rociado térmico presentan una mayor resistencia a la corrosión en cámara salina que las probetas que no fueron recubiertas y solo estaban protegidas por el sistema bicapa de pintura, aunque la pintura sin rociado térmico tuvo un buen desempeño ya que no falló durante el tiempo estipulado para en ensayo en cámara de niebla salina.

Abstract The corrosion resistance was assessed in saline environment on a 1020 steel coated with aluminum by arc thermal spraying and then a polyaspartic paint was applied. It was observed that this system has a protection in these environments, reducing the corrosion rate, compared to a bilayer paint system, which consisted of zinc-rich paint layer and polyaspartic coating. Coating characterization was performed by SEM to analyze their behavior with respect to the substrate and paint to meet variations in properties such as adhesion, homogeneity and topography. It was observed that the samples coated with aluminum by thermal spraying showed good corrosion resistance in salt spray the specimens that were not coated, just were protected by the bilayer coating system, even the paint without thermal spraying performed well and that did not fail during the time stipulated in test for salt spray.

Resumo A resistência à corrosão em solução salina ambiente 1020 aço revestido com alumínio por aspersão térmica de arco foi avaliado e, em seguida, foi aplicada uma tinta poli aspártico. Observou-se que este sistema tem uma protecção nestes ambientes, reduzindo a taxa de corrosão, em comparação com um sistema de pintura de duas camadas, que consistia de um fardo rico em zinco, e outra camada de tinta poliaspártica. Revestimento caracterização foi realizada por SEM para analisar o seu comportamento em relação ao substrato e a tinta para satisfazer as variações nas propriedades de adesão, tais como, a uniformidade e a topografia. Observou-se que as amostras revestidas com alumínio por aspersão térmica apresentam uma maior resistência à corrosão em sal pulverizar as amostras que não foram revestidas sozinho foram protegidas pelo sistema de revestimento de duas camadas, embora bem a tinta sem pulverização térmica e realizada ele não falhou durante o tempo estipulado para ser testado em névoa salina.

Redutibilidade e comportamento catalítico da fase Ruddlesden-Popper La _0,25 Sr _1,75 MnO ₄ preparada pelo método de Pechini modificado

Abstract Few studies have been reported concerning the use of manganite compounds (La,Sr)2MnO4 of Ruddlesden-Popper structure type as Solid Oxide Fuel Cells (SOFCs) electrode materials; in particular, on the anode side. In the present work La0.25 Sr 1.75 MnO 4 compound was synthesized by a modified Pechini method. This prepared manganite was characterized by X-Ray Diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM) and its structure was analyzed into detail by refinement of recorded XRD profiles. La0.25Sr1.75MnO4 was also subjected to a reducibility study through Temperature Programmed Reduction (TPR) and the catalytic properties for total and/or partial oxidation of methane were evaluated. Estimated values of lattice parameters in the refinement are in good agreement with those reported in the literature for various neighbored compositions of the series. The reduction of the material in diluted H2 occurs in several stages and the decomposition starts above 800°C. In the catalytic studies, the material acts as a catalyst for total oxidation of methane even in oxygen deficient atmospheres.

Resumen Se han reportado pocos estudios sobre el uso de compuestos de manganeso (La,Sr)2MnO4 de estructura tipo Ruddlesden-Popper, como electrolitos de Celdas de Combustible de Óxido Sólido (SOFC), en particular como ánodos. En este trabajo el compuesto La0,25Sr1,75MnO4 fue sintetizado por el método de Pechini modificado. Este material fue estudiado por la técnica de Difracción de Rayos X (XRD), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y su estructura analizada en detalle mediante refinamiento de los patrones de difracción de rayos X. La0,25Sr1,75MnO4 fue sometido a un estudio de Reducción a Temperatura Programada (TPR) y se evaluaron sus propiedades catalíticas para la oxidación total y/o parcial de metano. Los parámetros de celda estimados en el refinamiento son bastante próximos con los reportados en la literatura para series con composiciones cercanas. La reducción del material en H2 diluido ocurre en múltiples etapas y la descomposición comienza por encima de 800°C. En los estudios catalíticos el material actúa como catalizador para la oxidación total de metano incluso en atmósferas deficientes de oxígeno.

Resumo Poucos estudos têm sido reportados sobre o uso de compostos de manganésio (La,Sr)2MnO4 de estrutura tipo Ruddlesden-Popper, como eletrólitos de Células de Combustível de Oxido Solido (SOFC), em particular como ânodos. No presente trabalho o composto La0,25 Sr 1,75 MnO 4 foi sintetizado pelo método de Pechini modificado. O material foi estudado pela técnica de Difração de Raios-X (XRD), Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e sua estrutura analisada em detalhe mediante refinamento. La0,25 Sr 1,75 MnO 4 foi sometido a um estudo de Redução a Temperatura Programada (TPR) e foram avaliadas as propriedades catalítica para a oxidação total e/ou parcial de metano. Os parâmetros de rede estimados no refinamento são muito parecidos com os reportados na literatura para series com composições próximas. A redução do material em H2 diluído ocorre em múltiplos estágios e a decomposição começa por cima de 800°C. Nos estudos catalíticos o material atua como catalisador para a oxidação total de metano mesmo em atmosferas deficientes de oxigeno.

Previsão e análise das emissões de mistura de combustíveis diesel/biodiesel modificadas com nanopartículas de alumina e ácido oleico

Resumen El software Diésel-RK fue utilizado para evaluar el efecto del uso de un aditivo basado en nanopartículas de alúmina y ácido oleico para la reducción de emisiones de gases contaminantes en mezclas diésel/biodiésel. Para esto, se estimaron las propiedades físico-químicas de las mezclas combustibles con ayuda de correlaciones para dispersiones coloidales y reglas de mezclado, fijando concentraciones de 10 y 20ppm del aditivo. Los resultados obtenidos mostraron reducciones del 11% y 25% en emisiones de SO2 y material particulado, respectivamente; mientras que las emisiones de CO2 no mostraron mejoras significativas, así como tampoco se presentaron mejoras en el consumo específico de combustible, los cuales permanecieron por debajo del 1,0%. En cuanto a las emisiones de NO2, se observó un incremento desde 2,1g/kWh a 3,1g/kWh con la adición de las diversas concentraciones de nanoaditivo; de esta forma se evidenciaron mejoras en la disminución en el retraso de los tiempos de ignición, lo cual es apropiado para el adecuado funcionamiento de los motores.

Abstract Diesel-RK software was used to evaluate the effect of alumina nanoparticles and oleic acid as additives for reducing greenhouse gas emissions in diesel/biodiesel fuel blends. Thus, it was estimated the physicochemical properties of the fuel blends using correlations for colloidal dispersions and mixing rules. This was achieved by fixing the concentrations of the additives at 10 and 20ppm. The results showed reductions of 11% and 25% for SO2 emissions and particulate material, respectively; while CO2 emissions showed no significant improvements, as well as no significant enhancement was estimated for specific fuel consumption, which remained below 1.0%. Regarding NO2 emissions, an increase from 2.1g/kWh to 3.1g/kWh was observed for the addition of several concentration of nanoadditives; thus, it was evidenced a decrease in the lag time of ignition, which is appropriate for the proper operation of engines.

Resumo O software Diesel-RK foi usado para avaliar o efeito da utilização de um aditivo baseado em nanopartículas de alumina e ácido oleico para reduzir as emissões de gases poluentes nas misturas diesel/biodiesel. Para isso, foram estimadas as propriedades físico-químicas das misturas de combustíveis usando correlações para dispersões coloidais e regras de mistura, com concentrações fixas de 10 e 20ppm do aditivo. Os resultados revelaram reduções significativas de 11% e 25% das emissões SO2 e do material particulado, respectivamente; enquanto as emissões de CO2 não mostraram nenhuma melhora importante nas emissões, nem mostrou melhorias no consumo específico de combustível, que se manteve inferior a 1,0%. Agora, respeito as emissões de NO2, observou-se um aumento de 2,1g/kWh para 3,1g/ kWh, com a adição de várias variantes do nano-aditivo; assim, constatou-se uma diminuição do tempo de retardamento da ignição , o que é apropriado para o bom funcionamento dos motores.

Syngas de gaseificação de madeira para obter um útil para biocombustíveis e/ou produção de produtos químicos

Resumen En el presente trabajo se desarrolló un modelo en equilibrio que permite simular el proceso de producción de un syngas útil para la obtención de biocombustibles líquidos y/o productos químicos mediante gasificación en lecho arrastrado. El proceso fue modelado mediante el software Aspen Plus, considerando las etapas de pretratamiento y acondicionamiento de la biomasa (secado, torrefacción y molienda), gasificación en lecho arrastrado, limpieza y acondicionamiento del syngas producido, y ajuste de la relación H2/CO, adicionalmente se modela la Unidad de Separación de Aire (ASU) para la producción de oxígeno como agente gasificante. La validación del modelo se realizó a partir de datos experimentales reportados en la literatura, mediante el análisis de los errores relativos para las variables de interés: relación H2/CO, poder calorífico inferior (LHV, de sus siglas en inglés Lower Heating Value) y eficiencia en frío, obteniendo errores de 7,8%, 11,8% y 8,8%, respectivamente. Adicionalmente, se evaluó la sensibilidad del modelo para predecir el efecto de variables de proceso como la temperatura de torrefacción y la relación equivalente sobre las variables respuesta H2/CO y LHV, obteniendo con el modelo tendencias similares a las reportadas en la literatura bajo diferentes condiciones de operación, lo cual muestra que el modelo es sensible a cambios en los parámetros del proceso. Por tanto, se considera que el modelo desarrollado es una herramienta computacional útil para realizar análisis de sensibilidad en procesos de producción de biocombustibles líquidos y/o productos químicos a partir de gasificación de biomasa en lecho arrastrado.

Abstract A model to simulate the entrained flow gasification process to produce a syngas useful in the synthesis of liquid biofuels and/or chemicals was developed. The model is simulated in Aspen Plus and includes the stages of: pretreatment and conditioning of biomass (drying, torrefaction and grinding), entrained flow gasification, cleaning and conditioning of syngas produced, adjustment of H2/CO relation, and an Air Separation Unit (ASU) for oxygen production as gasifying agent. The model validation was performed from experimental data reported in the literature, by analyzing the relative errors for the interest variables: H2/CO, lower heating value and cold gas efficiency, founding errors of 7.8%, 11.8% and 8.8% respectively. Additionally, the sensibility of the model to predict the effect of process variables as torrefaction temperature and equivalence ratio on response variables, showed similar tendencies to those found in the literature. Thus the model is considered a useful computational tool for sensitivity analysis of entrained flow gasification of biomass to produce liquid biofuels and/or chemicals.

Resumo Neste trabalho mostra-se um modelo de equilíbrio termodinâmico o qual foi desenvolvido para simular o processo de produção de syngas num gaseificador de leito arrastado, para a obtenção de biocombustíveis líquidos e/ou produtos químicos. O processo foi modelado usando o software Aspen Plus, considerando as etapas de pre-tratamento e acondicionamento da biomassa (secagem, torrefação e moagem), gaseificação em leito arrastado, limpeza e condicionamento do gás de síntese produzido, e a etapa final da reação shift para ajustar a relação H2/CO. Adicionalmente, também foi modelada uma Unidade de Separação de Ar (ASU) para a produção de oxigênio como agente de gaseificação. A validação do modelo foi realizada a partir dos dados experimentais disponíveis na literatura. Os erros relativos encontrados foram de 7,8%, 11,8% e 8,8%, para as variáveis H2/CO, eficiência a frio, e poder calorifico, respectivamente. Além disso, a avaliação da sensibilidade do modelo para determinar o efeito de variáveis do processo, temperatura de torrefacção e o fator de oxigênio, mostraram bons resultados. Em consequência, considera-se que o modelo desenvolvido é uma ferramenta útil para a análise computacional da sensibilidade dos processos de produção de combustíveis líquidos e/ou produtos químicos de gaseificação de biomassa em reatores de leito arrastado.

Enfrentando a modelagem de bioprocesos: uma revisão de metodologias de modelagem

Resumen En este artículo se presenta una revisión detallada de las diferentes metodologías para el modelado de procesos, señalando sus deficiencias y limitaciones al aplicarlas al modelado de bioprocesos. Como resultado del análisis se encuentra que, al aplicar esas metodologías a los bioprocesos, todas fallan porque no consideran explícitamente la interacción existente entre el medio ambiente y el material celular, al menos de forma descriptiva. Se resalta que hasta ahora la forma de unir estos dos mundos ha sido a través de funciones puramente predictivas. Finalmente, se describen las tendencias en el modelado de bioprocesos, concluyéndose que el enfoque está orientado al planteamiento de modelos matemáticos de base fenomenológica, con rasgos descriptivos o explicativos, para representar la relación existente entre la célula y su medio ambiente.

Abstract This article presents a detailed review of different approaches for process modeling, indicating their deficiencies and limitations when applied to bioprocesses modeling. As a result of the analysis it is concluded that these methodologies fail in bioprocesses modeling because they do not explicitly take into account the interaction between environment and cellular material, at least descriptively. It is noted that so far the way to bring these two worlds has been through purely predictive functions. Finally, the trends in bioprocess model are described; concluding that the approach is oriented to phenomenological based mathematical models with descriptive or explanatory features, to represent the relationship between the cell and its environment.

Resumo Neste artigo apresenta-se uma revisão detalhada das diferentes metodologias para a modelagem de processos, assinalando suas deficiências e limitações ao aplicar à modelagem de bioprocessos. Como resultado da análise se encontra que ao aplicar essas metodologias de bioprocessos, todos falham porque não consideram explicitamente a interação existente entre o meio ambiente e o material celular, ao menos de forma descritiva. Ressalta-se que até agora a forma de unir estes dois mundos tem sido através de funções puramente preditivas. Finalmente, descrevem-se as tendências na modelagem de bioprocessos, concluindo-se que o enfoque está orientado à proposta de modelos matemáticos de base fenomenológica, com características descritivas ou explicativas, para representar a relação entre a célula e seu meio ambiente.

Produção de Ácidos Gordos Poli-Insaturados a partir de Biomassa de Microalgas na Cultura Heterotróficos

Resumen El trabajo aquí presentado se enfocó en la producción de ácidos grasos poliinsaturados o PUFA’s (por sus siglas del inglés PolyUnsaturated Fatty Acids) a partir de biomasa microalgal en un cultivo heterotrófico. Para esto, se utilizaron las algas Chlorella sp. y Scenedesmus sp., en condiciones heterotróficas, posteriormente se seleccionó la cepa con mayor productividad, se realizaron las cinéticas con ambas algas para cuantificar la concentración de biomasa, glucosa, nitrógeno y fósforo; se extrajeron los lípidos y se analizaron por cromatografía de gases. El cultivo heterotrófico se estableció en un reactor de tanque agitado de flujo continuo o CSTR (por sus siglas del inglés Continuous Stirred Tank Reactor) de 1L, con las siguientes condiciones; 28°C, 1vvm, pH 6,8 y relación C/N 12:1. Luego, se realizó el cultivo en un “Biorreactor BioFlo 115” con volumen de 10L y se determinó la productividad de los lípidos obtenidos. El perfil lipídico permitió establecer que el ácido graso obtenido en mayor cantidad en CHL2 es el ácido oleico (C 18:1) con un porcentaje igual al 28,75 del total de ácidos grasos, también se destacan la acumulación de los ácidos grasos palmitoléico (C 16:1) con 19,75%, ácido araquídico (C 20:0) con 19,37%, ácido linoleico (C 18:2) con 11,86%, ácido palmítico (C 16:0) con 7,24%, ácido linolénico (ɤ-C 18:3) con 2,61%, ácido erúcico (C 22:1) con 4,61% y ácido esteárico (C 18:0) 2,4%.

Abstract In this research, we obtained Polyunsaturated Fatty Acids (PUFAs) from Microalgal Biomass in heterotrophic culture. In order to obtain these PUFA’s we used Chlorella sp. and Scenedesmus sp. strains with heterotrophic conditions. Subsequently, we selected the strain with higher productivity and determined the growth kinetics and biomass, glucose, phosphorus and nitrogen yields and the lipids extracted analyzed by gas chromatography. The heterotrophic culture was established in 1L Continuos Stirred-Tank Reactor (CSTR) under specific conditions; 28°C, 1vvm, pH 6,8 and a relation C/N 12:1. Then, we performed sub-cultivation in a “Bioreactor BioFlo115” with 10L volume and made productivity analysis of lipids. Lipids profile allowed us to determine that higher Fatty Acid present in Chlorella sp. is oleic acid (C 18:1) and represented a percentage of 28,75 of total fatty acids. Also we noted the accumulation the other fatty acids like; palmitoleic acid (C 16:1) 19.75%, arachidonic acid (C 20:0) 19.37%, linoleic acid (C 18:2) 11.86%, palmitic acid (C 16:0) 7.24%, linoleic acid (ɤ-C 18:3), 2.61%, erucic acid (C 22:1) 4.61%, stearic acid (C 18:0) 2.4%.

Resumo O trabalho aqui apresentado voltada para a produção de ácidos graxos poliinsaturados ou PUFAs (por sua sigla em ácidos graxos poliinsaturados Inglês) a partir da biomassa de microalgas em uma cultura heterotróficos. Para isso, foram utilizados algas Chlorella sp. e Scenedesmus sp., em condições heterotróficas, em seguida, a tensão com o aumento da produtividade foi seleccionado, as cinéticas foram realizadas tanto com as algas para quantificar a concentração de biomassa, da glicose, de azoto e de fósforo; lípidos foram extraídos e analisados por cromatografia em fase gasosa. A cultura foi criada heterotrófica em um reactor de tanque agitado de fluxo contínuo (CSTR) de 1L, com as seguintes condições; 28°C, 1vvm, pH 6,8 e C/N rácio de 12:1. Em seguida, a cultura foi realizada num “Biorreactor BioFlo115” com um volume de 10L e produtividade de lípidos obtidos foi determinada. O perfil lipídico estabelecido que o ácido graxo obtido em maiores quantidades em CHL2 é ácido oleico (C 18:1), com uma percentagem igual a 28,75 do total de ácidos graxos, também destaca a acumulação de ácidos graxos palmitoléico (C 16:1), com 19,75%, ácido araquídico (C 20:0), com 19,37%, ácido linoleico (C 18:2) 11,86%, ácido palmítico (C 16:0) 7, 24%, ácido linolénico (ɤ-C 18:3) com 2,61% de ácido erúcico ( C 22:1) com 4,61% de ácido esteárico e (C 18:0) 2,4%.

Avaliação de digestão e co-digestão anaeróbica de resíduos de alimentos e poda em biorreatores de escala de laboratorio

Resumen El deterioro ambiental provocado por el alto consumo de combustibles fósiles y la inadecuada disposición de residuos sólidos, ha incentivado su conversión en productos energéticos de alto valor agregado a partir de diferentes procesos biotecnológicos con el fin de compensar parte de la demanda energética. En este trabajo se evalúa la eficiencia, el rendimiento y la productividad del proceso de digestión y co-digestión anaerobia de residuos de comida y poda para valorar su viabilidad como sustratos en la generación de biogás. El seguimiento y evaluación del proceso de digestión mesófila se realizó usando biorreactores por lotes con un volumen activo de 3L, una Relación Inóculo a Sustrato (RIS) de 0,25 (sólidos totales) y una relación residuos de comida a poda de 1,6 (sólidos totales) en el ensayo de co-digestión. En los ensayos realizados se obtuvieron eficiencias de producción de biogás del 38% y 49% con respecto al potencial teórico (determinado a partir de la ecuación de Buswell) para los residuos de poda y comida respectivamente en mono-digestión, y un 66% para la mezcla poda-comida. El modelo de Gompertz de crecimiento de biomasa fue utilizado para simular la generación de biogás en cada proceso. Estos resultados y el seguimiento del pH durante la digestión, permiten concluir que la mezcla de residuos de comida con residuos de poda mejora los rendimientos de producción de biogás y la estabilidad del sistema en términos de pH, siendo una alternativa para la generación de bioenergía a partir de residuos de cotidiana generación en las ciudades colombianas.

Abstract Environmental degradation caused by high consumption of fossil fuels and improper disposal of solid waste have encouraged its conversion into high value-added products like bioenergy from different biotechnological processes in order to offset some of the energy requirements. This work aims to evaluate the efficiency, performance and productivity of anaerobic digestion and co-digestion processes of food waste and grass cuttings to assess its viability as substrates in biogas generation. The mesophilic anaerobic digestion process was monitored and conducted for selected waste fractions by using 3L batch bioreactors (active volume), Inoculum to Substrate Ratio (ISR) of 0.25 (total solids), and food to grass cuttings ratio of 1.6 (total solids). The achieved biogas production efficiencies were 38% and 49% for mono-digestion of both grass cuttings and food waste. Biogas generation by co-digestion increased process efficiency up to 66%. The theoretical methane potential was calculated based on Buswell equation and the Gompertz model for biomass growth was used to simulate the biogas accumulation. The results suggest that mixing food waste to grass cuttings increase biogas yield and prevents an excessive pH decrease. Co-digestion of these substrates is a good alternative for bioenergy production using daily generated waste in Colombian cities with a higher yield than mono-substrate degradation.

Resumo A degradação ambiental, causada pelo alto consumo de combustíveis fósseis e a disposição inadequada dos resíduos sólidos, gerou a transformação desses resíduos em produtos energéticos de alto valor agregado a partir de vários processos biotecnológicos a fim de restaurar parte da demanda de energia. O objetivo deste trabalho é avaliar a eficiência, o desempenho e a produtividade do processo digestão e codigestão de resíduos de alimentos e poda a fim de estimar a sua viabilidade como substratos na geração de biogás. O acompanhamento e a avaliação do processo de digestão, em condições mesófilas, foram realizados a traves do ensaio do Potencial Químico do Metano (BMP) dos resíduos em biorreatores descontínuos de 3L, com uma Relação Inoculo Substrato (RIS) de 0,25 (sólidos totais) e uma relação resíduo de alimento e poda de 1,6 (sólidos totais) no processo de co-digestão. Nos processos realizados foram obtidas eficiências de produção de metano de 38%, 49% e 66% com respeito ao potencial teórico calculado a partir da equação de Buswell para os resíduos de poda, de comida e a mistura desses respectivamente. O modelo de Gompertz para crescimento de biomassa foi utilizado para simular a acumulação de biogás. Os resultados permitem concluir que a co-digestão de resíduos de alimentos e poda e uma alternativa tangível para gerar bioenergia, a partir do aproveitamento de resíduos que são produzidos na cotidianidade nas cidades colombianas, e apresenta um melhor desempenho do que a degradação mono-substrato.

Avaliação de argilas cauliníticas - illíticas da origen “formação guayabo” da Área metropolitana de Cúcuta, Norte de Santander, Colômbia

Resumen La caracterización de arcillas procedentes de la Formación Guayabo del Área Metropolitana de Cúcuta, Norte de Santander (Colombia) es presentada. Los resultados obtenidos de estos análisis permiten determinar las propiedades de estas arcillas y potenciar su uso en la fabricación de materiales de construcción y en la elaboración de nuevos materiales cerámicos, generando impactos tecnológicos, económicos y sociales en la región, pues se podrá competir con productos de calidad en los exigentes mercados nacionales e internacionales. Es así que a través de este trabajo se realizó la caracterización química, mineralógica, térmica y físicocerámica, para determinar la estructura, composición y comportamiento de estas materias primas. Las muestras se obtuvieron de dos puntos diferentes de la formación, ubicados en los municipios del Zulia y Villa del Rosario. Para la evaluación se utilizó la información obtenida de la caracterización química mediante Fluorescencia de Rayos X (FRX), caracterización mineralógica mediante Difracción de Rayos X (DRX) e infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR), caracterización térmica mediante análisis térmico gravimétrico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC); y finalmente caracterización físico-cerámica. Los resultados indican que los minerales arcillosos están constituidos por aluminosilicatos hidratados con presencia de algunas impurezas como sodio, hierro, potasio, calcio, titanio por lo que presentan capacidad de ser sometidas a esfuerzos para su conformado a través de procesos de extrusión. Se evidencia que aunque ambas muestras se encuentran en diferentes municipios del área metropolitana de Cúcuta, presentan características similares en fases cristalinas, grupos funcionales, comportamientos térmicos y propiedades cerámicas.

Abstract The characterization of clays from the Guayabo Formation at the Cúcuta Metropolitan Area, Norte de Santander (Colombia) is presented. The results of these analyzes allow to determine the properties of these clays and to enhance their use in the manufacture of building materials and in the development of new ceramic materials, creating technological, economic and social impacts in the region, as they can compete with high quality product in the demanding national and international markets. Thus, through this work, chemical, mineralogical, thermal and physical-ceramic characterizations were performed to determine the structure, composition and behavior of these raw materials. The samples were obtained from two different points of the geological formation, located at the municipalities of Zulia and Villa del Rosario. The information obtained from the chemical characterization, mineralogical, thermal and physicalceramic, using the techniques of X-ray fluorescence, X-ray diffraction, thermal gravimetric analysis, Differential Scanning Calorimetry and Infrared Fourier Transform, was used for evaluation. The results indicate that the clay minerals are composed of hydrous aliminosilicates with presence of some impurities such as sodium, iron, potasium, calcium, titanium and this have ability to be subjected to efforts for shaping by extrusion processes. It is shown that although both samples are from different municipalities in the metropolitan area of Cucuta, have similar characteristics in crystalline phases, functional groups, thermal behavior and ceramic properties.

Resumo A caracterização das argilas da formação Guayabo da Área Metropolitana, Cúcuta Norte de Santander (Colômbia) é apresentado. Os resultados destas análises permitem a determinação das propriedades destas argilas e promovem a sua utilização na fabricação de materiais de construção e no desenvolvimento de novos materiais cerâmicos, gerando impactos tecnológicos, económicos e sociais na região, Assim, estes poderão competir com os produtos de qualidade em os exigentes mercados nacionais e internacionais. Então, com o desenvolvimento deste trabalho, foi possível a caracterização química, mineralógica, térmica e físico-cerâmica para determinar a estrutura, composição e comportamento destes materiais. As amostras foram obtidas de dois pontos diferentes da formação, localizadas no município “El Zulia” e “Villa del Rosario”. Para a avaliação se utilizou a informação obtida da caracterização química através de Fluorescência de Raios-X (FRX), a caracterização mineralógica através de Difração de Raios-X (DRX) e infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), a caracterização térmica foi feita através de análise térmico gravimétrico (TGA) e calorimetria de varredura diferencial (DSC), e finalmente a caracterização físico-cerâmica. Os resultados indicarem que os minerais argilosos consistem de alumino-silicato hidratado com a evidência de algumas impurezas como sódio, ferro, potássio, cálcio e titânio; é assim então, que estes materiais apresentam capacidade de ser submetidos a esforços para seu formado através de processos de extrusão. No entanto, é evidente que embora ambas amostras se coletaram em diferentes municípios da área metropolitana de Cúcuta apresentaram características semelhantes em fases cristalinas, grupos funcionais, nos seus comportamentos térmicos e nas suas propriedades cerâmicas.