Procesamiento de cáscara de pecana maja para la obtención de carbón activado en la ciudad de Pisco-Ica

Abstract

La presente investigación tiene como objetivo principal el procesamiento de cáscara de pecana maja para la obtención de carbón activado, en la ciudad de Pisco, Ica, un proceso que responde a la necesidad de encontrar fuentes de biomasa para producir carbón activado de bajo costo y con aplicaciones en el tratamiento de aguas y aire, entre otros usos industriales. La cáscara de pecana maja, un subproducto agrícola, se presenta como una materia prima potencialmente valiosa debido a su composición rica en carbono y su bajo costo. El proceso de producción de carbón activado de cáscara de pecana maja se lleva a cabo mediante la pirólisis de la biomasa a diferentes temperaturas, seguido de un tratamiento con agentes activantes como el vapor o ácidos, para mejorar sus propiedades de adsorción. Durante esta investigación se determinaron las condiciones óptimas de procesamiento, evaluando la temperatura, el tiempo de pirólisis, y los métodos de activación, con el fin de obtener un material con alta capacidad de adsorción. Se realizó un análisis físico-químico del carbón activado obtenido, evaluando características como la superficie específica, la capacidad de adsorción de contaminantes y las propiedades estructurales. Los resultados demostraron que el carbón activado derivado de la cáscara de pecana maja presenta propiedades competitivas con respecto a otras fuentes de biomasa, lo que sugiere su viabilidad como alternativa para la producción industrial de carbón activado. Esta investigación contribuye a la valorización de residuos agrícolas y a la mejora de procesos industriales, ofreciendo una opción económica y sostenible para la producción de carbón activado, con un impacto positivo en la economía local y en la protección del medio ambiente.

The main objective of this research is to process crushed pecan shells to obtain activated carbon in the city of Pisco, Ica. This process addresses the need to find biomass sources to produce low-cost activated carbon with applications in water and air treatment, among other industrial uses. Crushed pecan shells, an agricultural byproduct, are presented as a potentially valuable raw material due to their carbon-rich composition and low cost. The production process for activated carbon from crushed pecan shells is carried out by pyrolysis of the biomass at different temperatures, followed by treatment with activating agents such as steam or acids to improve its adsorption properties. During this research, optimal processing conditions were determined, evaluating temperature, pyrolysis time, and activation methods, in order to obtain a material with high adsorption capacity. A physicochemical analysis of the activated carbon obtained was performed, evaluating characteristics such as specific surface area, contaminant adsorption capacity, and structural properties. The results demonstrated that the activated carbon derived from pecan shells exhibits competitive properties compared to other biomass sources, suggesting its viability as an alternative for the industrial production of activated carbon. This research contributes to the valorization of agricultural waste and the improvement of industrial processes, offering an economical and sustainable option for activated carbon production, with a positive impact on the local economy and environmental protection.