Dos científicos crearon con insumos caseros un reactor que convierte madera en carbón
Lo realizaron Pablo Arnal y Leonel Long, del Conicet. La pieza se utiliza en descontaminación de agua y almacenamiento de energía.
Foto ilustrativa publicada en www.infoblancosobrenegro.com/
Unidiversidad / Prensa Conicet
Publicado el 27 DE AGOSTO DE 2021
Existe un costoso equipo para convertir carbón en madera, pero, como no podían adquirirlo, dos científicos del Conicet, Pablo Arnal y Leonel Long, decidieron construir uno propio con insumos caseros. Con dos latas de alimentos en conserva, una chapa mediana y tubos para chimeneas, fabricaron un horno que realiza la misma función química.
El desarrollo realizado por Arnal y Long, investigador y becario respectivamente en el Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica (Cetmic, Conicet-UNLP-Cicpba), fue publicado en la prestigiosa revista científica "Chemistry-Methods".
Ambos profesionales, que se dedican a investigar nuevos métodos de descontaminación de aguas, se topaban sistemáticamente con un problema frecuente: los altos costos de obtener el carbón vegetal, un material preciado para quienes investigan en este tema por su estructura abierta de poros grandes a distintos niveles, altamente eficiente a la hora de capturar y retener distintas sustancias tóxicas del medio líquido. La dificultad central al analizar estos procesos es que se necesitan muchos ensayos y, con eso, grandes cantidades de carbón, cuya producción no es ni rápida ni barata. Frente a este cuello de botella, los expertos decidieron dar un paso atrás y aplicar sus conocimientos y creatividad en el diseño de su propia “fábrica” de la materia prima, con una condición sine qua non: abaratar costos.
El proceso
“El sistema del que hablamos sirve para convertir la biomasa, es decir, la energía que puede obtenerse de la materia orgánica, como el tronco de un árbol, sus hojas y restos de poda o de actividades agropecuarias e, incluso los huesos de seres vivos, en carbón vegetal”, explica Arnal. Continúa: “Nosotros ponemos el foco en la madera, que tiene una estructura fascinante: parece un bloque sólido, pero, al observarla en microscopio, se ven miles de canales longitudinales de distintos grosores por los que circula el agua, y gracias a eso, el carbón que se genera con su combustión resulta tan interesante”. Normalmente, esta conversión se realiza en un laboratorio mediante un reactor químico que consiste en un horno tubular de vidrio de cuarzo que de un lado recibe un gas inerte –que puede ser argón, helio o nitrógeno–, ubicado dentro de un tambor que se calienta y en el que se inserta el material a carbonizar.
“El argón y el helio son carísimos y el proceso es muy complejo. Además, al final se obtiene apenas un gramo de carbón vegetal, algo que nos obliga a repetir el procedimiento varias veces si queremos hacer un estudio estadísticamente sólido”, relata Long. Los especialistas explican que el acotado volumen de carbón que se consigue condiciona en cierto modo las investigaciones que dependen de ese insumo, ya que es necesario poner en la balanza todos los factores en juego y lo que se gasta, no solo en dinero, sino también en recursos, energía consumida, tiempo y esfuerzo”, comentó.
Más barato y con mejor resultado
Este problema los llevó a proponerse la construcción de un horno casero con el que pudieran abastecerse de una cantidad mucho mayor del material en cuestión. Lo lograron; el dispositivo con dos latas de conserva y una chapa, producen 200 gramos de carbón con cada puesta en funcionamiento, a razón de 30 gramos por cada 100 de madera.
“Además de ser idéntico al material producido de manera tradicional pero multiplicado en varios órdenes de magnitud, presenta igual composición y comportamiento químico. Esto lo validamos a través de ensayos de remoción de contaminantes en agua que funcionaron muy bien”, apunta Arnal. Agrega: “Nuestro sistema también permite intervenirlo, por ejemplo, aplicando distintos tratamientos a la madera antes de carbonizarla, como el agregado de sales para modificar las propiedades del carbón resultante, o incluso añadiéndole a posteriori compuestos químicos que le otorguen diferentes atributos”.
Teniendo en cuenta los elevados costos de los equipos e insumos –muchas veces importados–, los autores se entusiasman con el aporte de este trabajo para el desarrollo de numerosas líneas de investigación en el país.
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