Remoción de paraquat diluido en agua mediante carbón activado de cuesco de palma de aceite (2020)
El cuesco de palma de aceite (CPA) es un residuo del proceso de extracción de aceite de palma, que tiene características adecuadas para la producción de carbón activado (CA). Colombia ocupa el cuarto lugar en el mundo en producción de aceite de palma y se estima que en 2019 la cantidad producida de CPA fue de aproximadamente 336.000 ton por año. Dentro de los contaminantes de las aguas superficiales, el pesticida Paraquat se identifica como uno de los más peligrosos para la salud humana y es el más utilizado en la agricultura en Colombia. Se encuentra en todo el mundo en aguas naturales en el rango de 50 µg/l a 5000 µg /l. El CPA se carbonizó primero en un horno horizontal bajo atmósfera de N2 hasta 850 ºC durante 30 min. Después de eso, tres lotes, cada uno de 300 g de carbonizado de CPA se activaron en el mismo reactor horizontal por medio de gasificación parcial usando H2O como agente de reacción. El proceso de activación comienza con una etapa de calentamiento elevando la temperatura de 20 ºC a 850 ºC en aproximadamente 280 min bajo un flujo de 0,481 l/min N2 en condiciones estándar. Posteriormente, en la etapa de activación, el flujo de N2 se suspende y se reemplaza por un flujo de vapor de agua a 20,68 l/min mientras se mantiene la temperatura a 850 ± 10 ºC durante 310 min. Finalmente, el flujo de vapor de agua se cambia a N2 y el horno se enfría hasta temperatura ambiente. Como resultado del proceso de activación, se obtuvo un carbón activado (CA-CPA) con aproximadamente un 50% de grado de activación y un área superficial de 1200 m2/g. El carbón activado se caracteriza por medio de la determinación del pH, el contenido de agua soluble, el contenido de ácido extraíble, índice de yodo, índice de azul de metileno, adsorción de fenol, área de superficie BET de adsorción de N2 y densidad. La capacidad de adsorción del CA-CPA de paraquat diluido en agua se estudia midiendo curvas de ruptura en una columna de adsorción utilizando concentraciones iniciales de paraquat entre 600 µg/l y 5000 µg/l. Se realiza una comparación utilizando un carbón activado comercial (CAC) referencia Hydraffin de la compañía Donau Carbon. La determinación de la concentración de paraquat en el agua se realiza por voltamperometría.