Valorización de bioaceites y biocarbones obtenidos por pirólisis de material celulósico residual

La soja es el principal grano de producción nacional en Argentina. Esta es comúnmente sometida a un proceso de extracción para la producción de harina y aceite, generándose como subproducto cáscara de soja (más de 400 mil toneladas anuales). Este trabajo se centró en el aprovechamiento de este residuo de lignocelulósico, mediante el uso de procesos de pirólisis como una de las tecnologías de transformación química de biomasa en materiales de valor agregado. Para poder ofrecer alternativas bioeconómicas de reciclaje de la cáscara de soja, se identificaron las condiciones óptimas de generación de los productos de gran valor agregado. En el capítulo II, se determinaron las condiciones óptimas de pirólisis para la obtención de un carbón activado (CA) con gran capacidad de adsorción mediante diseños estadísticos de experimentos. La capacidad de adsorción de los distintos carbones preparados fue evaluada a través de la adsorción de azul de metileno, un colorante difícil de remover por las técnicas convencionales de tratamiento de agua y que sirve como indicador en la capacidad de adsorción del mismo. En este capítulo se muestra la caracterización del CA optimizado. Con el fin de poner a prueba la versatilidad de la adsorción del CA optimizado, en el capítulo III se estudió la adsorción de diferentes moléculas orgánicas, como ciprofloxacina, metil éster de ciprofloxacina, tiabendazol y amarillo ácido 17. Se realizó un estudio fisicoquímico, cinético y termodinámico para entender el comportamiento, los tipos de fuerzas intermoleculares que participan y posibles mecanismos del proceso de adsorción. Por otra parte, en el capítulo IV, fueron cuantificados los componentes mayoritarios de la cáscara de soja. Así mismo, se optimizó el proceso de obtención de levoglucosenona (LGO) 1.1 del bioaceite obtenido de la pirólisis convencional de la cáscara de soja con ayuda de estadística. LGO obtenida fue aislada con un grado de pureza adecuada para poder utilizarla en otras aplicaciones. Con el fin de evaluar la viabilidad de generar productos de alto valor agregado como CA y LGO a escala industrial, se realizó un aumento del escalado del proceso de laboratorio a piloto. Se pasó de procesar gramos (ensayos realizados en los capítulos II y IV), a procesar kilogramos en un reactor pirolítico piloto (capítulo V). En este capítulo se muestra un diseño general del reactor, los cambios sobre el equipo necesarios para alcanzar las condiciones de procesamiento óptimas, entre otros. LGO obtenida en capítulo IV fue empleada como material de partida para la generación de compuestos bioactivos. En el capítulo VI, se sintetizaron nuevos selenoderivados de LGO mediante reacciones de adición de tipo Michael sobre la cetona α,β-insaturada de LGO. Con estos compuestos se realizaron estudios de actividad biológica frente a Candida y Criptococcus. De igual manera, se sintetizaron compuestos que habían sido previamente reportados, los derivados halogenados de LGO (capítulo VII), con los cuales también se realizaron ensayos de actividad biológica frente a Candida y Criptococcus.