Efecto catalítico del Na2CO3 sobre la pirólisis de los residuos del sorgo (Sorghum bicolor L. Moench)

Resumen

En el presente estudio se evaluó el efecto catalítico del Na₂CO₃ sobre la pirólisis de las hojas y tallos de sorgo en el rango de temperaturas de 20 a 800 °C a tres velocidades de calentamiento usando el análisis termogravimétrico acoplado a espectroscopía infrarroja (TGA-FTIR). Los resultados fueron ajustados con el modelo de orden de reacción n, método isoconversional y modelo de distribución de energías de activación. Este último modelo se ajustó adecuadamente con tres pseudocomponentes a las derivadas de las curvas de termogravimetría experimentales. Los parámetros cinéticos calculados para la energía de activación y factor pre-exponencial se encuentran en un rango de 159 a 195 kJ/mol y 5.16E+13 a 5.13E+14 s^-1, respectivamente. El análisis de los espectros IR permitió identificar los compuestos CO₂, H₂O, CH₄, CO, HCN, C₄H₄O, HCOOH y CH₃COOH como los gases evolucionados durante la descomposición térmica. Por otra parte, en las curvas termogravimétricas se evidencia que la adición del carbonato de sodio como catalizador disminuye las temperaturas pico del proceso de pirólisis de los residuos del sorgo y disminuye la energía de activación asociada a los procesos de pirólisis de lignina y hemicelulosa en las hojas y tallos de sorgo.