En el Perú, se han realizado estudios sobre el acceso a los mantos de carbón mineral, su explotación e industrialización. Se ha investigado sobre su utilización y la forma de trasladarlo hasta los centros de consumo, además, se ha tratado de diseñar y transformar las máquinas existentes para adecuarlas a la producción del carbón mineral. Luego de una investigación del análisis interno y externo del país, así como del sector del carbón mineral, se encontró una oportunidad en la demanda insatisfecha del sector de energía eléctrica, la cual permitirá reactivar la producción de carbón mineral para este uso en particular. Sin embargo, el aspecto medioambiental sería un obstáculo si es que se mantiene la metodología actual de extracción de las empresas que operan en el país. En la actualidad, la sociedad busca la sostenibilidad energética a través de un equilibrio entre tres aspectos importantes: la energía, la economía y el medio ambiente. Estos conforman los pilares fundamentales del uso racional de la energía, por ello, el objetivo es conseguir una energía limpia y disponible en el corto plazo. Ante esto, se presenta un plan estratégico que propone como estrategia principal la construcción de una central térmica en el departamento de La Libertad, cerca de las minas de carbón mineral, con el objetivo de disminuir los costos de transporte y fomentar un aumento de la producción nacional. Este proyecto debe basarse en un código de ética, el cual tenga como eje principal la responsabilidad social. Para lograr ese objetivo, se sugiere implementar la tecnología de gasificación integrada en ciclo combinado (GICC), la cual marcará el inicio de una política medioambiental. / In Peru, there have been studies on access to the mineral coal seams, exploitation and industrialization. There have been research on its use and how to transport it to the centers of consumption, also, there’s work in developing and transforming existing machines to suit the production of coal. After an investigation on the internal and external analysis of the country and the coal sector, we found a chance in the unmet electricity sector, which would boost coal production for this particular use. However, the environmental aspect would be a hindrance if we keep the current methodology of extraction used by companies operating in the country. Currently, the company seeks sustainable energy through a balance between three important aspects: energy, economics and the environment. These are the cornerstones of the rational use of energy, therefore, the aim is to achieve a clean energy available in the short term. Given this scenarios, we present a strategic plan as a major strategy that proposes the construction of a power plant in the department of La Libertad, near coal mines, in order to reduce transport costs and encourage increased production national. This project should be based on a code of ethics, which has as main social responsibility. To achieve this goal, it is suggested to implement the technology integrated gasification combined cycle (IGCC), which marks the beginning of an environmental policy. / Tesis

El presente trabajo de investigación se centró en el estudio de la adsorción del ión cadmio, que es un metal pesado muy tóxico aún a bajas concentraciones, empleando carbones activados (CA) preparados a partir de semillas de aguaje 8serie AG) y de aceituna (serie AC). El carbón activado se obtuvo mediante una activación química, utilizando ácido fosfórico como agente activante. Se ensayaron tres grados de impregnación distintos: 0,75 ,1 y 1,5 gH3PO4/gPrecursor, y la activación térmica se realizó a tres diferentes La caracterización fisicoquímica de los carbones activados se realizó empleando las técnicas de microscopia electrónica de barrido (SEM), adsorción y desorción de nitrógeno, espectroscopia infrarroja con transformadas de Fourier (FTIR), titulación Boehm y análisis termogravimétrico (ATG). Los resultados de la caracterización indicaron que un aumento de la temperatura de activación de 400 a 600oC produjo una disminución del área superficial principalmente en la zona microporosa. Además, se observó un aumento de la acidez superficial del carbón activado. Esta misma tendencia creciente se determinó en la capacidad de adsorción. Por el contrario, al incrementarse la razón de impregnación en los carbones activados a 600oC, se apreció un incremento del área superficial y una tendencia descendente en la acidez superficial, que también se reflejó en la capacidad de adsorción de estos carbones. Adicionalmente, se pudo apreciar que al aumentar el pH de la solución de 2 a 5, la capacidad de adsorción de cadmio aumenta apreciablemente. Por los resultados obtenidos se puede establecer que la naturaleza del precursor, la temperatura de activación, la razón de impregnación y el pH de la solución fueron las variables con mayor influencia en las propiedades adsorbentes de los CA. Los mejores carbones obtenidos fueron: AG0.75_600 entre los carbones de la serie AG, y AC1_600 para la serie AC. Estos carbones se caracterizaron por tener una alta mesoporosidad (140 y 125 m2.g-1) y acidez superficial (2,43 y 2,37 mmol H+.g-1) lo que favoreció la adsorción de cadmio. Finalmente, todas las isotermas de adsorción presentaron un ajuste predominante con el modelo Redlich-Peterson por medio del cual se pudo determinar que la adsorción del ión cadmio tenía una mayor predominancia a una isoterma tipo Langmuir, esto indicaría que el proceso de adsorción se lleva a cabo en centros activos homogéneos y equivalentes en energía en toda la superficie del carbón. / Tesis

No description available.

El presente trabajo tiene por objetivo principal la evaluación técnica y económica a nivel de prefactibilidad de una planta de carbón activado. El carbón activado posee un gran número de aplicaciones, principalmente en la adsorción de diferentes partículas presentes en líquidos y gases, y uso en yacimientos de oro de baja ley para la recuperación de este mineral. Se presenta la oportunidad de estudiar la prefactibilidad de una planta en Chile que permita abastecer a parte del mercado nacional y latinoamericano utilizando el cuesco de durazno como materia prima, el cual posee características que permitirían obtener carbones activados de buena calidad, a bajo costo y para diferentes aplicaciones. Para el desarrollo del presente proyecto se investigó el producto, sus características y aplicaciones. Luego se investigó el mercado del carbón activado enfocándose en Latinoamérica, se estudió la normativa ambiental aplicable al proyecto, se realizó un estudio técnico que permitiera conocer las calidades que se pueden obtener y conocer el proceso de producción. Se realizó la evaluación económica a nivel de prefactibilidad junto al análisis de sensibilidad de las variables que podrían afectar el resultado del proyecto. La información fue obtenida a partir de diversas fuentes bibliográficas, juicio de expertos e información entregada por Ecokarbones de Ecuador. El estudio de mercado reveló que cerca del 70% del consumo en Chile es importado. A nivel latinoamericano las importaciones alcanzan las 20.000 toneladas anuales, existiendo un mercado potencial a quienes llegar ofreciendo precios competitivos. Del estudio ambiental se concluyó que el proyecto no debe someterse al SEIA, sin embargo es recomendable someterse voluntariamente a éste dada las características del proyecto relacionadas con el uso de combustibles contaminantes. La evaluación económica sin financiamiento, utilizando una tasa de descuento de 15%, arrojó un VPN de US$285.475 y una TIR de 17,76% utilizando como combustible fuel oil Nº6. El proyecto financiado con préstamo bancario (60% de la inversión) arrojó un VPN de US$915.722 y una TIR de 22,14% con una tasa de descuento de 11,2%, resultando esta alternativa más atractiva. El monto de la inversión es de US$2.405.199. De los resultados obtenidos se concluye que este proyecto es viable a nivel de prefactibilidad, sin embargo el éxito del proyecto no está asegurado debido a la baja diferencia entre la tasa de descuento y las TIR obtenidas, lo que hace que el proyecto no sea muy atractivo para invertir. Se recomienda realizar un estudio de factibilidad antes de decidir si llevar a cabo el proyecto.

Señala la facilidad de preparar y caracterizar carbón activado, mediante activación química con H3PO4, a partir de un material lignocelulósico (cáscara de coco) su estudio en la influencia de la concentración en la solución ácida de activación y del tiempo de calcinación en la propiedad textural de adsorción de carbón activado preparado con cascara de coco de dos procedencias, una peruana y la otra ecuatoriana. La activación se la realiza mediante impregnación con H3PO4 al 50% a una temperatura de 773 °K durante una hora. La caracterización química de los carbonos preparados se realiza mediante el análisis terminado según la norma ASTM para determina las propiedades generales del carbón. Los resultados muestran un área superficial específica moderadamente alta para los carbones preparados a partir del cuesco de coco, reportándose 657 m2/g para la especie peruana y 794 m2/g para la especie de coco ecuatoriana. La isoterma de adsorción con N2 a 77°C corresponde a una isoterma del tipo I, esta representación a un sólido micro poroso según la clasificación BDDT se basa en la distribución de Brunauer, Deming, Deming y Teller (BDDT). Las propiedades del carbón resultante están estrechamente influenciadas por el nivel de activación, por la naturaleza del factor activante, por el tiempo y temperatura de activación. La siguiente fase se basa en presentar a la composición producida a un proceso pirolítico, en el cual se produce conjuntamente la carbonización y la activación del compuesto. / Tesis

La presente investigación tuvo como finalidad el estudio y la remoción de aminas con cadenas alifáticas, especialmente la dimetilamina (DMA), la cual, bajo ciertas condiciones que se dan durante el tratamiento de aguas potables y residuales pueden formar la N-nitrosodimetilamina (NDMA). La importancia de la disposición de DMA radica en el hecho de que una vez que se transforma en NDMA esta última es exponencialmente más nociva al mostrar cierta actividad carcinogénica incluso a concentraciones tan bajas como 0,7 ng.L-1. Los materiales adsorbentes desarrollados en este estudio constan de carbón activado (CA) preparado a partir de semilla de aguaje (Mauritia Flexuosa) por activación química con ácido fosfórico y posteriores modificaciones. Estas consiguen primero en introducir grupos sulfónicos (-SO3H) sobre su superficie formando el denominado carbón activado funcionalizado (CAF) y después incorporar un armazón metal orgánico, el MOF-235, al CAF; el material compuesto resultante se denominó (CAFMOF). La caracterización fisicoquímica de los adsorbentes se realizó empleando las técnicas instrumentales de sorción de N2, espectroscopia infrarroja con transformadas de Fourier (FTIR), difracción de rayos X (DRX), microscopía electrónica de barrido (SEM), espectroscopía dispersiva de rayos X (EDX), termogravimetría (TGA), titulación Boehm y punto de carga cero (PZC). El MOF-235 preparado por síntesis solvotérmica presentó una estructura hexagonal identificada por DRX y confirmada a través de las micrografías SEM. Los grupos funcionales obtenidos por FTIR, así como los análisis TGA confirmaron la identidad del MOF-235 obtenido. Los carbones activados mostraron ser materiales muy microporosos, con una alta área superficial, tanto mayor cuanto más alto fue el grado de impregnación del carbón activado. Sin embargo, después de la funcionalización con grupos sulfónicos (-SO3H) y con la incorporación del MOF-235, el área superficial disminuye apreciablemente. Mediante titulación Boehm se determinaron los grupos funcionales oxigenados en el carbón activado con presencia y ausencia de funcionalización. Luego de la funcionalización se observó una disminución del punto de carga cero hacia pH's más ácidos lo cual se relacionó con un incremento de la densidad de grupos oxigenados superficiales. El estudio del proceso de adsorción de la DMA involucró el desarrollo de pruebas cinéticas e isotermas para estudiar el comportamiento de cada adsorbente, los resultados indicaron que la capacidad de adsorción de los carbones activados funcionalizados se incrementaron con relación a sus carbones precursores, de manera contraria, luego del proceso de incorporación del MOF, dicha capacidad disminuyó considerablemente, esto se debió primero a las condiciones de activación que condujeron a una reducción apreciable del área superficial del composite y en segundo lugar, a la interferencia en la cuantificación de DMA producida por la reacción de hidrólisis del solvente DMF remanente, lo que se produjo durante la derivatización de DMA. El modelamiento cinético mostró que los resultados experimentales se ajustaron mejor al modelo de pseudo-segundo orden, lo que significa que el proceso de adsorción depende principalmente de los sitios activos disponibles. Los resultados experimentales de las isotermas de adsorción de los carbones activados y sus respectivos funcionalizados se correlacionaron mejor con el modelo de Langmuir lo que indicaría que la adsorción se produce sobre una superficie energéticamente homogénea. Por otro lado, en el caso de los composites los resultados experimentales de las isotermas tuvieron un mejor ajuste con el modelo de Dubinin-Radushkevich, por lo que se puede establecer que la adsorción se produce sobre una superficie heterogénea con una distribución gaussiana en la energía de adsorción. / Tesis

El objetivo principal de la presente investigación fue el estudio del proceso de adsorción de cadmio y cromo presentes en soluciones acuosas utilizando carbones activados modificados. Se utilizó como materia prima un carbón activado comercial. Para la modificación superficial del carbón activado, se trabajó con HCl, HNO3, NaOH, H2O2 y NaCl, a distintas concentraciones. Para las soluciones ácidas, básica y salina, el tiempo de reacción fue de 24 h a 50°C, mientras que, para el agua oxigenada fue de 3 h a temperatura ambiente. La caracterización se realizó utilizando diferentes técnicas instrumentales: pHPZC, titulación Boehm, FTIR, SEM, EDX y sorción de N2. Se determinó que el punto de carga cero variaba con el tratamiento aplicado al carbón activado, pero se mantuvo con leves cambios en los carbones tratados con sales. La espectroscopia infrarroja (FTIR) permitió establecer la formación de posibles grupos funcionales oxigenados después de la modificación del carbón activado. La titulación Boehm permitió determinar los grupos ácidos superficiales. La funcionalización de los carbones activados con HNO3 y H2O2 incrementan la acidez superficial del carbón, aumentando la cantidad de los grupos carboxílicos y fenólicos, mientras que se redujo los grupos lactónicos en dichos carbones. La microscopia electrónica de barrido (SEM) permitió el análisis morfológico del carbón, se identificó posteriormente 3 estructuras diferentes que conformaban el carbón de partida y que debido al tratamiento aplicado (principalmente con un agente oxidante) se producía mayor fragmentación en el carbón funcionalizado. Mediante la sorción de N2 se pudo establecer que todos los tratamientos, con excepción de aquel en que se utilizó NaCl, produjeron una reducción del área superficial; este efecto fue mayor cuando se utilizó un agente oxidante (HNO3 y H2O2) y cuando la concentración empleada fue más alta. Se realizó el estudio cinético de la adsorción del cadmio y del cromo, obteniendo que los tiempos de equilibrio para la adsorción de ambos metales en forma individual fue de aproximadamente 100 minutos. Se determinó que, para la adsorción de cromo solo los carbones tratados con HNO3 y con H2O2mejoraron la capacidad de adsorción del carbón activado. Sin embargo, con estos mismos carbones, la funcionalización no fue tan efectiva para la adsorción de Cd (II). La funcionalización del carbón con HCl y con NaCl no resultó adecuada para la adsorción de ninguno de estos metales. Por otro lado, cuando se cambió el adsorbato por un compuesto orgánico como el 4-nitrofenol, se observó un ligero aumento en la capacidad de adsorción con el carbón activado funcionalizado con NaCl, indicando que el tipo de modificación que se aplique al carbón activado depende también de la naturaleza del adsorbato que se quiera investigar. Al analizar los factores que pueden influir en la retención del adsorbato, se determinó que la adsorción es mejor a pH = 5 y a bajas temperaturas (10°C). Los resultados cinéticos en la gran mayoría de los carbones modificados presentan el mejor ajuste con el modelo de pseudo segundo orden, lo que indica que el proceso de adsorción depende de la disponibilidad de los sitios de adsorción. / Tesis

En este trabajo se prepararon carbones activados (CA) a partir de pepas de níspero de palo (Mespilus communi), por activación química utilizando como agentes activantes ácido fosfórico (H3PO4) e hidróxido de potasio (KOH), en un ambiente inerte empleando un flujo controlado de nitrógeno (N2). Se evaluó la influencia del tamaño de partícula (mm) del precursor (pepa de níspero), la relación de impregnación (R), es decir, masa agente activante/masa precursor, la velocidad de calentamiento (ºC min-1) durante la activación y de la temperatura de activación (TA), en las propiedades texturales y en la capacidad de adsorción de fenol de los CA. Los grupos superficiales y los tipos de enlaces del precursor y de los CA se determinaron por espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier. Los grupos ácidos y básicos se cuantificaron por el método de titulación Bohem. Mediante adsorción de N2 a 77K, se determinó que los CA obtenidos a R y TA más altas tuvieron elevadas áreas superficiales (SBET) con una estructura micro y mesoporosa. Los CA con H3PO4 se caracterizaron por poseer mayor microporosidad que los activados con KOH, en concordancia con las microfotografías obtenidas por microscopía electrónica de barrido (SEM). Los análisis anteriores, además del análisis termogravimétrico (ATG), ayudaron a explicar el proceso de activación de los carbones. La naturaleza del precursor y los métodos de preparación tuvieron una fuerte influencia en las propiedades texturales y adsorbentes de los CA, en particular la R y la TA. Se estableció, que tanto las propiedades texturales como las propiedades químicas superficiales, determinaron la capacidad de adsorción de los CA hacia el fenol. En el proceso de adsorción, el tiempo para lograr el equilibrio fue de 6 horas, mientras que el pH óptimo fue de 5,5. Los CA con KOH mostraron una mayor capacidad de adsorción de fenol, que aquellos activados con H3PO4. A partir de una solución de 100 ppm de fenol se removió hasta 93,3 y 61,6 mgfenol.g-1 CA con los CA con KOH (muestra NK1,0-700) y con H3PO4 (muestra NF0,67-500), respectivamente; frente a un 7,6 mgfenol.g-1 CA de remoción logrado con el carbón comercial (muestra M-2184). En tanto que, a partir de soluciones de 500 ppm de fenol, el CA con KOH (muestra NK1,0-700) removió 163,7 mgfenol.g-1 CA y el H3PO4 (muestra NF0,94-500) 102,3 mgfenol.g-1 CA. Los datos experimentales de las isotermas de adsorción de fenol tuvieron una mejor correlación con el modelo de Langmuir y los datos cinéticos se correlacionaron mejor con el modelo de pseudo segundo orden y con el de difusión intraparticular; lo cual evidencia que ocurrió preferentemente una quimisorción del fenol en la superficie del carbón. / Tesis

En esta tesis contribuimos a la comprensión de sistemas que contienen moléculas de interés farmacológico adsorbidas en una superficie vehicular de carbón activado, con la finalidad de desarrollar en el futuro fármacos dirigidos con mayor eficacia y menor toxicidad. Los resultados obtenidos son mayoritariamente teóricos y nos proporcionan datos sobre las interacciones existentes entre las superficies de carbón activado estudiadas (prístina, dopada o funcionalizada) y distintos fármacos de uso masivo en la población (5-fluorouracilo, dacarbazina, mesalazina y paracetamol). Mediante el estudio de las características estructurales y las propiedades electrónicas del sistema (distancias de enlace, energías de adsorción, densidades de estados y cargas electrónicas, entre otras), logramos comprender la naturaleza de las interacciones producidas, determinamos las condiciones óptimas para la adsorción y predecimos las condiciones esperadas para la liberación del fármaco. Inicialmente se estudia la adsorción del fármaco 5-fluorouracilo en la superficie de carbón activado prístina y dopada con aluminio. Luego, se analizan las interacciones entre el fármaco dacarbazina y las superficies de carbón activado prístina y funcionalizada con el grupo funcional carboxilo (-COOH), a diferentes intervalos de pH. A continuación, para mejorar la adsorción del fármaco mesalazina se analizan tres superficies de carbón activado: prístina, funcionalizada con el grupo amino (-NH2) y bi-funcionalizada con los grupos amino-carboxilo (-NH2–COOH), a diferente pH. Por último, se analiza la adsorción del fármaco paracetamol en dos adsorbentes comerciales con diferentes propiedades texturales: los carbonos activados CAT y CARBOPAL, realizando un estudio teórico-experimental. Sostenemos que un mejor conocimiento de las propiedades de adsorción de la superficie modificada del carbón activado conducirá a más y mejores aplicaciones de este material como soporte de fármacos. / In this thesis we contribute to the understanding of systems that contain molecules of pharmacological interest adsorbed on a vehicular surface of activated carbon, in order to develop targeted drugs with greater efficacy and less toxicity in the future. The results are mostly theoretical and provide us with data on the interactions between the studied activated carbon surfaces (pristine, doped or functionalized) and different drugs widely used (5-fluorouracil, dacarbazine, mesalazine and paracetamol). By studying the structural characteristics and the electronic properties of the system (bond distances, adsorption energies, densities of states, and electronic charges, among others), we understand the nature of the interactions, determined the optimal conditions for adsorption and predict the conditions for the drug release. Initially, the adsorption of 5-fluorouracil on the activated carbon surface, pristine and doped with aluminum, is studied. Then, the interactions between dacarbazine and the pristine and functionalized activated carbon surface with the carboxyl functional group (- COOH) at different pH ranges were analyzed. Next, to improve the adsorption of mesalazine, its adsorption on three activated carbon surfaces, pristine, functionalized with the amino group (-NH2) and bi-functionalized with the amino-carboxyl groups (-NH2 - COOH) is analyzed at different pH. Finally, the adsorption of paracetamol in two commercial adsorbents of different textural properties, CAT and CARBOPAL activated carbons, is analyzed carrying out a theoretical-experimental study. We argue that a better understanding of the modified-surface adsorption properties of activated carbon will lead to more and better applications of this material as a drug carrier.

No description available.