Colibri Colección : Incluye artículos, objetos de conferencias, seminarios y jornadas, reportes técnicos, comunicaciones y otros.

Integration of P2X process to grid: needs for plant models for a smooth transition

Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT

Título: Integration of P2X process to grid: needs for plant models for a smooth transition Autor: Corengia, Mariana; Acosta, Pablo; Rojas, Leonardo; Villanueva, Juan Pablo; Ohanian, Mauricio Resumen: The installation of big scale projects to produce decarbonized materials such as green ammonia, green methanol or e-fuels require the incorporation of large amounts of renewable energy. If these new energy sources have variable and non-programmable availability patterns (such as wind energy or solar irradiation), the production facilities will have to cope with additional costs. These costs may involve the installation of energy storage (like batteries), installation of storage for intermediate products (for instance, hydrogen), and faster degradation due to unsteady operation and/or idle installed capacity. The relative impact of these costs will rely on whether the strategy is to prioritize the operation of the process at its designed-capacity (through strategies like energy storage or grid support), or to prioritize flexible operation by utilizing the resources when they are available (which implies non-steady operation). Relying on the electric grid to provide part of the energy supply has other implications. On the one hand, CO2 emissions of the final product will depend on the emissions associated to the production of energy. On the other hand, the required energy may or not be available from the grid. This last point is of particular interest in cases where the projected facilities imply big loads in comparison to the electric grid. For example, in Uruguay current electric power production capacity is 5.3 GW (24% from fossil fuels), and some of the announced projects imply 2 and 3 GW of new generation capacity. In this talk, we will go through the analysis of two examples of Power-to-X (P2X) processes: ammonia and methanol production. Based on case studies from "conventional” (not green) processes, and the available data on electrolyzer systems, the technical flexibility of each P2X process and its subsystems can be obtained. Then, relevant information can be obtained for different scenarios: the amount of energy that should be available from the grid in a scenario of plants connected to the grid, or the requirement of storage options for an isolated plant. These analyses, based on the models of the chemical plants, are required to understand the costs associated with the usage of variable energy sources, and its implications in the tradeoffs when balancing the reduction of CO2 emissions and the final production costs of green ammonia or methanol.

Extracción de taninos a partir de corteza de pino mediante tratamiento hidrotérmico

Mon, 01 Jan 2024 00:00:00 GMT

Título: Extracción de taninos a partir de corteza de pino mediante tratamiento hidrotérmico Autor: Pisani, Justina; Xavier, Lucía; Zecchi, Berta Resumen: La corteza de pino, subpruducto de la industria forestal, es rica en taninos, compuestos que pueden utilizarse para diversas aplicaciones como por ejemplo formulación de adhesivos. Los objetivos de este trabajo fueron obtener extractos ricos en taninos a partir de corteza de pino mediante tratamiento hidrotérmico, optimizar las condiciones de extracción (temperatura, tiempo y relación sólido/líquido) utilizando la metodología de superficies de respuesta para maximizar la obtención de taninos condensables y caracterizar los extractos obtenidos en las condiciones seleccionadas. Se trabajó con un diseño de experimentos de tipo Box-Behnken para tres factores (temperatura, tiempo y relación sólido/líquido) con tres repeticiones en el punto central. Para las extracciones se utilizó un reactor Parr, a temperaturas de 130, 160 y 190 ºC, durante 15, 30 y 45 minutos y relaciones entre la cantidad de corteza y la cantidad de agua de 1/10, 1/15 y 1/20 g/mL. Los extractos obtenidos fueron filtrados para sus análisis posteriores (rendimiento de extracción, contenido de taninos y número de Stiasny). Se trabajó con superficies de respuesta, ajustando las respuestas estudiadas a modelos cuadráticos, y se verificó la bondad del ajuste con un análisis de varianza (ANOVA) así como el coeficiente de regresión R2. Se trabajó con un método de optimización multivariable para encontrar un equilibrio óptimo entre las tres respuestas. Se obtuvieron buenos ajustes para las respuestas con R2 de 0,96 para el rendimiento, 0,97 para el contenido de taninos y 0,96 para el número de Stiasny; en los tres casos los modelos presentaron p-valores menores a 0,0001 . Las condiciones óptimas resultaron ser 130 ºC, 45 minutos y 1/20 g/mL, en las que se obtuvo un rendimiento de 13,54 ± 1,30 g/100 g CP, un contenido de taninos de 6,79 ± 1,57 mg CE/g CP y un número de Stiasny de 24,03 ± 4,27 %. Con estos datos se logró validar los tres modelos.

Hydrothermal extraction of tannins from pine bark: Optimization, characterization and comparison with commercial antioxidants

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Título: Hydrothermal extraction of tannins from pine bark: Optimization, characterization and comparison with commercial antioxidants Autor: Pisani, Justina; Xavier, Lucía; Zecchi, Berta Resumen: Hydrothermal treatment of pine bark was optimized using a Box-Behnken design. Quadratic models for all responses showed good fit (R² > 0.95; p < 0.0001). The optimal conditions were 130 °C, 45 min, solid/liquid ratio 1/20 g/mL, yielding: • Extraction yield: 13.54 ± 1.30 g/100 g dry bark • Total phenolics: 30.18 ± 2.11 mg GAE/g dry bark • FRAP: 13.32 ± 2.80 mmol AAE/100 g dry bark • Condensed tannins: 6.79 ± 1.57 mg CE/g dry bark • Stiasny number: 24.03 ± 4.27 % Extracts showed lower antioxidant capacity than BHA and α-tocopherol in FRAP, ABTS, and DPPH assays. Conclusion: Hydrothermal treatment is a sustainable method to obtain phenolic-rich extracts with measurable antioxidant capacity and promising adhesive properties, supporting their potential application in bioadhesive formulations.

Obtención de extractos ricos en compuestos fenólicos de corteza de pino y de eucalipto mediante extracción con agua subcrítica

Wed, 01 Jan 2025 00:00:00 GMT

Título: Obtención de extractos ricos en compuestos fenólicos de corteza de pino y de eucalipto mediante extracción con agua subcrítica Autor: Xavier, Lucía; Clavijo, Leonardo; Pisani, Justina; De Maio, Fernando; Bermúdez, Fabián; Zecchi, Berta Resumen: El mercado global de taninos sigue en crecimiento, y su aplicación abarca industrias como curtido de cuero, adhesivos, vinos, alimentos, cosmética y farmacia. Los taninos representan una alternativa sostenible en la formulación de adhesivos para madera contrachapada, ya que reducen la cantidad de resina fenol-formaldehído, disminuyen las emisiones tóxicas y optimizan costos. Además, sus propiedades antimicrobianas y antioxidantes permiten aplicaciones en la conservación de alimentos, tratamiento de madera, biopesticidas y salud animal. Sin embargo, los métodos tradicionales de extracción sólido-líquido son costosos y poco sostenibles, impulsando el desarrollo de tecnologías más eficientes. La extracción con agua subcrítica (AS) surge como una alternativa prometedora por su rapidez y menor uso de solventes. En Uruguay, la industria forestal genera residuos como corteza de pino (CP) y eucalipto (CE), generalmente destinados a la quema. El reto actual es desarrollar tecnologías de extracción sostenibles que maximicen la recuperación de compuestos fenólicos y/o taninos y su aplicación en adhesivos, antioxidantes y antimicrobianos, promoviendo el aprovechamiento de estos subproductos agroindustriales. En este estudio, se analizaron la CP (Pinus taeda) y la CE (Eucalyptus grandis) como fuentes potenciales de compuestos fenólicos y antioxidantes. Se obtuvieron extractos mediante extracción con AS (10 bar) bajo distintas condiciones operativas para evaluar su rendimiento de extracción, contenido fenólico, número de Stiasny, contenido de taninos y actividad antioxidante FRAP. Para la CP, se estudiaron el tamaño de partícula (0,6-1 mm y 1-10 mm), la relación sólido/líquido (S/L) (1/10 y 1/15) y el tiempo de extracción (30, 60 y 120 minutos), mientras que para la CE se evaluó el efecto del tiempo de extracción. En general, la CP mostró mayores rendimientos de extracción, actividad antioxidante, contenido total de fenoles y taninos en comparación con la CE. Se observó que un aumento en el tiempo de extracción, tamaño de partícula y relación sólido/líquido tuvo un efecto positivo en la mayoría de las variables estudiadas. Los rendimientos de extracción variaron entre 6,52 y 9,10 g/100 g CP y entre 3,49 y 4,89 g/100 g CE. El contenido de fenoles totales osciló entre 10, 28 y 25, 70 mg equivalente de ácido gálico (GAE)/g CP y entre 9,38 y 11,32 mg GAE/g CE. El número de Stiasny varió entre 25, 83 y 43,66% en CP y entre 25, 34 y 27, 49% en CE. Solo en la CP se detectaron taninos condensados por el método de vainillina (3,96-14,35 mg de equivalente de catequina/g CP). La actividad antioxidante FRAP osciló entre 4,81 y 11,47 mmol equivalente de ácido ascórbico (AAE)/100 g CP y entre 5,62 y 6,89 mmol AAE/100 g CE. Estos resultados confirman el potencial de estos residuos como fuente de compuestos fenólicos y antioxidantes, destacando la extracción con agua subcrítica como una estrategia eficiente y sostenible para su valorización.