El carbón activado como un producto secundario del bosque (2004)
La presente investigación se realizó en los laboratorios de la Universidad Nacional de Colombia, en el de Carbones de la Facultad de Minas y el de Productos Forestales de la Facultad de Ciencias Agropecuarias. Las especies forestales fueron consideradas por ser de mayor disponibilidad, ya sea actual o futura. El pino pátula (Pinus patula), es la especie que más se utiliza en los cultivos para los procesos industriales de transformación, con una alta tasa de reforestación actual y proyectada. El chingalé (Jacaranda copaia) es un de las especies maderables con mayor capacidad de regeneración natural y forma asociaciones que se semejan a un plantío industrial. El roble (Quercus humboldtÍl), es una de las especies que ha sido intensamente explotada en Colombia, reduciéndose seriamente su población, por lo cual se proyecta conservar esta especie y darle manejo lo que significa una posible disponibilidad futura. El desarrollo de la presente investigación permitió activar especies con rangos de densidades desde bajas hasta altas, de las especies forestales pino pátula (Pinus patula), chingalé (Jacaranda copaia), pino tecunumani (Pinus tecunumanii) y roble (Quercus humboldtii). Para cada una de las maderas de las especies forestales en mención, se les determinaron sus propiedades físicas de densidades y contracciones. Mostrando bajas contracciones a nivel global para todas las especies y una densidad mediana para el pino pátula (densidad anhídra 0.49 g/cm3); densidad baja para el chingalé (densidad anhídra 0.35 g/cm3); densidad mediana para el pino tecunumani (densidad anhídra 0.48 g/cm3) y para el roble una densidad alta (densidad anhídra 0.68 g/cm3) Se seleccionó el mejor método de activación para las maderas de acuerdo a las metodologías propuestas en la literatura; por lo cual se experimentaron siete métodos los cuales fueron: Activación química; Activación químico - física con C02; Activación químico - física con C02 y vapor de agua; Activación químico física con vapor de agua; Activación física con C02; Activación físico con vapor de agua y Activación física con C02 y vapor de agua. Los cuales a su vez se combinaron con variación en el tiempo de activación y temperaturas. De acuerdo con los resultados del índice de yodo se seleccionó el mejor método, que para la presente investigación fue el método de activación químico - física con vapor de agua, los cuales arrojaron índices de yodo para la madera de pino pátula xii de 898, 863 para la madera de chingalé, 804 para la madera de pino tecunumani y 764 para la madera carbones activados obtenidos en esta investigación al ser comparados con carbones activados comerciales mostraron ser incluso superiores a los carbones comerciales como Clarimex 046 y N5 Y Brascarbo carboactivK plus y CarboactivA. Las maderas de pino pátula, pino tecunumani y chingalé pueden ser usadas como decolorante de jarabes simples, azucar líquido y en aplicaciones que requieren alta velocidad de filtración y tratamiento de aguas. En cuanto la madera de Roble puede ser usada para tratamiento de aguas y como decolorante. Se evidenció con esta investigación las grandes bondades del tratamiento con ácido fosfórico en las maderas de las especies forestales investigadas, para los buenos rendimientos arrojado en la activación (70%), y el incremento en los índices. Se hizo evidente que maderas con densidades altas requieren para el proceso de activación temperaturas altas y tiempo de residencia de activación mayor; en relación con maderas de densidades desde bajas a medianas, las cuales requieren menor temperatura, como la variable más relevante de operación./Abstrac: This research was conducted in the laboratories of the Universidad Nacional de Colombia, the Carbones School of Mines and Forest Products, Faculty of Agricultural Sciences. Forest species were considered to be more available, whether present or future. Patula pine (Pinus patula), is the species most commonly used in crops for industrial processing, with a high rate of current and projected reforestation. The Chingalé (Jacaranda copaia) is one of timber species with greater capacity for regeneration and form partnerships that resemble an industrial plantation. Oak (Quercus humboldtÍl) is a species that has been heavily exploited in Colombia, seriously reducing its population, which is projected to conserve the species, which means giving management a possible future availability. The development of this research allowed with specific activity ranges from low to high densities of forest species patula pine (Pinus patula), Chingalé (Jacaranda copaia) tecunumani pine (Pinus tecunumanii) and oak (Quercus humboldtii). For each timber forest species in question, were evaluated physical properties of density and contractions. Showing contractions global low for all species and a medium density for patula pine (density 0.49 g/cm3 anhydrous) for Chingalé low density (density 0.35 g/cm3 anhydrous), medium density for pine tecunumani (density anhydrous 0.48 g/cm3) and oak high density (density 0.68 g/cm3 anhydrous) We selected the best activation method for timber according to the methods proposed in the literature, for which seven were experienced methods which were: chemical activation, chemical activation - C02 physical, chemical activation - physical C02 and water vapor, physical chemical activation with water vapor, C02 physical activation; physical activation with steam and physical activation with C02 and water vapor. Which in turn were combined with variation in activation time and temperature. According to the results of iodine was selected the best method, for this research was the chemical activation method - physical water vapor, which yielded rates of iodine for patula pine xii of 898, 863 Chingalé for wood, 804 for pine and tecunumani 764 for wood activated carbons obtained in this investigation when compared with commercial activated carbons were shown to be even higher than the coals CLARIMEX commercial Brascarbo 046 and N5 and plus and Carboactiva carboactivK Patula pine woods, pine Chingalé tecunumani and bleach can be used as simple syrup, liquid sugar and high-speed applications requiring filtration and water treatment. As the oak can be used for water treatment and as a bleach. This research is evidenced by the great benefits of treatment with phosphoric acid in the wood of the tree species investigated yielded good returns for the activation (70%), and the increase in rates. It became clear that woods with high densities required for the activation process of high temperature and residence time of greater activation, in relation to wood density from low to medium, which requires a lower temperature, as the most important operating variable.