Obtención de biochar mediante la optimización de parámetros de pirólisis térmica a partir de espirulina (Arthrospira platensis) cosechada en un fotobiorreactor semiabierto

Abstract

El biochar obtenido a partir de biomasa mediante procesos termoquímicos como la pirólisis es un potencial adsorbente para la remoción de contaminantes promoviendo una gestión integral del agua y un enfoque sostenible en el uso y conservación de los recursos hídricos Este biomaterial es particularmente relevante en el contexto de la creciente contaminación de cuerpos de agua y la necesidad de soluciones económicas y sostenibles En este sentido el objetivo principal de la presente investigación es optimizar los parámetros de operación de un reactor de pirólisis térmica específicamente la temperatura y el tiempo de reacción para la producción de biochar a partir de espirulina Arthrospira platensis La espirulina fue cultivada y cosechada en un fotobiorreactor semiabierto construido con materiales de bajo costo ofreciendo una fuente abundante y económica de biomasa para este fin La optimización del proceso de pirólisis se llevó a cabo mediante un diseño central compuesto CCD multivariante con el objetivo de maximizar el rendimiento y las propiedades adsorbentes del biochar Tanto la espirulina como el biochar resultante fueron caracterizados mediante espectroscopia infrarroja de transformada de Fourier FTIR lo que permitió identificar los grupos funcionales presentes en la superficie del biochar y su potencial para interactuar con distintos tipos de contaminantes en el agua a través de interacciones covalentes y no covalentes Los resultados muestran que el rendimiento óptimo de biochar (46.51%) se alcanza a una temperatura de 350 °C y un tiempo de reacción de 23 minutos Este rendimiento se debe a las condiciones específicas de cultivo y tratamiento postcosecha de la espirulina que permiten obtener biochar de calidad a baja temperatura y en tiempos de reacción reducidos Finalmente se recomienda para futuras investigaciones realizar una caracterización más detallada de la espirulina y el biochar así como la evaluación de la capacidad de absorción de este adsorbente en particular para metales pesados en cuerpos de agua