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Revista de Biología Tropical, ISSN: 2215-2075, Vol. 72: e55957, enero-diciembre 2024 (Publicado Feb. 14, 2024)
Residuo de Elaeis guineensis (Arecaceae) como absorbente de combustibles
para aplicación pasiva en ingeniería contra incendios
Hazel Aragón1*; https://orcid.org/0000-0002-8919-3894
Paula Calderón-Mesén2; https://orcid.org/0000-0002-6243-8054
Julio F. Mata-Segreda3; https://orcid.org/0000-0002-2356-4699
1. Escuela de Ingeniería Mecánica, Universidad de Costa Rica, San Pedro, San José, Costa Rica; hazel.aragon@ucr.ac.cr
(*Correspondencia)
2. Centro de Investigación en Estructuras Microscópicas, Universidad de Costa Rica, San Pedro, San José, Costa Rica;
paula.calderonmesen@ucr.ac.cr
3. Escuela de Química, Universidad de Costa Rica, San Pedro, San José, Costa Rica; julio.mata@ucr.ac.cr
Recibido 25-VII-2023. Corregido 17-X-2023. Aceptado 08-II-2024.
ABSTRACT
Elaeis guineensis (Arecaceae) residue as a fuel sorbent for passive application in fire-fighting engineering
Introduction: Spills of flammable liquids can lead to serious accidents, mainly in industrial plants and on roads.
To prevent the spread of spills, various forms of collection are used, such as absorption with porous solids.
Agroindustrial waste can be used as sorbent materials for flammable liquids.
Objective: To determine the sorption capacity of the residual empty-fruit bunch of oil-palm (Elaeis guineensis)
and the macaw palm (Acrocomia sp.) nutshell for four organic flammable liquids.
Methods: The residual biomasses of E. guineensis and Acrocomia sp. were assessed as sorbents for spilled fuels
(diesel, jet fuel, commercial kerosene, and gasoline). Volumetric measurement of liquid-fuel absorption at 24
ºC was taken during a week. Desorption was measured at 50 ºC as the drying kinetics, by using moisture scales.
Results: The sorption capacity of the Acrocomia sp. material was not satisfactory, compared to the E. guineensis
residual material, due to differences in the residual architecture of the organic material. This last can absorb 2.4
± 0.2 cm3 g-1 at 24 ºC, during a one-week period. Diatomite absorbs greater quantities of the organic liquids but,
the fluids diffusion at 50 ºC is 0.26 ± 0.09 times more slowly in the mineral matrix, because of the greater pore
tortuosity in this mineral matrix.
Conclusions: The oil-palm empty fruit bunch of E. guineensis, showed lesser but adequate performance than the
sorbing behavior for fire hazard mitigation of diatomite. The nutshell of macaw palm (Acrocomia sp.) did not
prove to be useful for this recovery operation.
Key words: biomass fuel sorbent; Acrocomia sp.; diesel fuel; fuel spills; kerosene.
RESUMEN
Introducción: Los vertidos de líquidos inflamables pueden producir accidentes graves, principalmente en plan-
tas industriales y en carretera. Para prevenir la dispersión de derrames, se utilizan diversas formas de recolecta,
como la absorción con sólidos porosos. Residuos agroindustriales pueden ser aprovechados como materiales
sorbentes de líquidos inflamables.
Objetivo: Determinar la capacidad de absorción de las biomasas residuales del pedúnculo de la palma aceitera
(Elaeis guineensis) y del endocarpio del fruto de coyol (Acrocomia sp.) para cuatro líquidos orgánicos inflamables.
https://doi.org/10.15517/rev.biol.trop..v72i1.55957
BIOTECNOLOGÍA
2Revista de Biología Tropical, ISSN: 2215-2075 Vol. 72: e55957, enero-diciembre 2024 (Publicado Feb. 14, 2024)
INTRODUCCIÓN
Los vertidos de líquidos inflamables son
relativamente frecuentes en el lugar de traba-
jo y ocurren accidentes tecnológicos graves
tanto en plantas industriales como en carretera
(Díaz-Díaz et al., 2013). Con el fin de prevenir
que los derrames se dispersen, se han utilizado
diversas formas de recolección, siendo la más
utilizada la sorción (absorción/adsorción) por
sólidos porosos como la tierra de diatomeas
(diatomita) (Alfaro, 2007; Betancur, 2014; Ver-
deja González et al., 1990).
Los materiales lignocelulósicos represen-
tan también una opción como mecanismo para
la recolección de vertidos líquidos y contami-
nantes, ya que presentan buenas propiedades
de sorción para distintos residuos (Oviedo
Chávez & Vinueza Galárraga, 2020), remo-
ción de metales y tintes (Brizi Neris et al.,
2019; Parra Reyes & Pérez, 2023; Roa et al.,
2021; Supanchaiyamat et al., 2019) y, al mismo
tiempo, tienen el potencial de ser utilizados
posteriormente como combustibles sólidos en
equipos térmicos estacionarios como hornos y
calderas de biomasa (Coto, 2013; De Bhowmick
et al., 2018). Además, el aprovechamiento de
material lignocelulósico de desecho provenien-
te de la industria representa una gran oportuni-
dad, ya que es generado por diversas fuentes y
usualmente se descarta en grandes cantidades,
conllevando a un problema ambiental, si no se
da un adecuado manejo.
Varias fuentes de fibras lignocelulósicas
provenientes de residuos agroindustriales pue-
den servir como materiales sorbentes, tal es
el caso de la cascarilla del arroz, el bagazo de
la caña de azúcar y el aserrín (Chacón et al.,
2018). Sin embargo, estos materiales no se uti-
lizan para este fin, ya que son necesarios para
generar calor de proceso, una necesidad más
imperiosa que la aplicación pasiva en la reco-
lección de derrames (Doshi et al., 2018; Ortiz
González et al., 2006).
La cascarilla o endocarpio del fruto del
coyol (Acrocomia sp.) es un producto que se
usa comúnmente como material para macetas
y horticultura y podría considerarse como otro
posible material sorbente con diversos propó-
sitos. Este material ha sido probado de forma
eficiente como absorbente de tintes (Vieira
et al., 2012) y como material para la genera-
ción de carbón activado y su uso en la absor-
ción de residuos agroindustriales, entre otros
(Vieira et al., 2021). Por tanto, es un material
con oportunidad de uso para la absorción de
líquidos inflamables.
Otro material lignocelulósico de descarte
de la industria que puede resultar aprovechable
es el pedúnculo o pinzote de palma aceite-
ra (Elaenis guineensis), ya que este desecho
se genera en grandes cantidades luego de la
Métodos: Las biomasas residuales de E. guineensis y de Acrocomia sp. se evaluaron como sorbentes para combus-
tibles derramados (diésel, queroseno de aviación, queroseno comercial y gasolina). Se midió la cantidad de líquido
absorbida por las biomasas a 24 ºC durante una semana, y su cinética de desorción a 50 ºC, usando balanzas de
secado.
Resultados: La propiedad sorbente del material de Acrocomia sp. no fue satisfactoria, comparada con el pedún-
culo de E. guineensis, debido a diferencias en arquitectura residual del material orgánico. Esta última biomasa
muestra una capacidad de absorción para los combustibles de 2.4 ± 0.2 cm3 g-1 a 24 ºC. La diatomita absorbe
mayor cantidad de los combustibles estudiados, pero la difusión de estos fluidos a 50 ºC por la matriz mineral es
solo 0.26 ± 0.09 veces lo observado para el material de E. guineensis, como resultado del mayor grado de tortuo-
sidad de los poros de la diatomita.
Conclusiones: El pedúnculo de palma aceitera (E. guineensis) mostró un adecuado potencial desempeño para la
aplicación pasiva en la mitigación de los riesgos de incendio, con respecto a la diatomita. El endocarpio del fruto
de Acrocomia sp. no resultó útil para esta operación de recuperación.
Palabras clave: biomasa absorbente de combustibles; Acrocomia sp.; diésel automotriz; derrame de combustibles;
queroseno.
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extracción de los productos para la industria
alimentaria y cosmética. En Costa Rica, para el
2015, Chacón et al. (2018) reportaron un total
125 664 t en la región Brunca, 10 771 t en la
región Huetar Atlántica y en el Pacífico Central
43 085 t, para un total de 179 520 t.
El objetivo de este estudio ha sido medir
la capacidad de absorción de los líquidos orgá-
nicos de prueba (diésel, queroseno de aviación,
queroseno comercial y gasolina) por las dos
biomasas residuales en estudio. Para lograr la
eventual minimización del impacto ambiental
derivado del descarte de sorbentes minerales
impregnados de combustibles líquidos en ver-
tederos y rellenos sanitarios a través del uso y
aprovechamiento de los residuos industriales de
la palma aceitera E. guineensis.
MATERIALES Y MÉTODOS
Materiales: La biomasa residual de la
palma aceitera fue obtenida de Palma Tica
(Grupo Numar, Costa Rica) y se molió a un
tamaño de partícula promedio de 2.49 mm. La
cascarilla del coyol se obtuvo de Green Inte-
grated Energies S. A. (Costa Rica) y se molió a
un tamaño de partícula promedio de 2.70 mm.
Se utilizó un molino de martillos diseñado y
construido de manera ad hoc (Aragón et al.,
2023). La diatomita utilizada como sorbente
de referencia se obtuvo de Industrias Mineras
(Barranca, Costa Rica). El diésel automotriz, la
gasolina, el queroseno comercial y el querose-
no para aviación (Jet Fuel A-1) se obtuvieron
de expendios de combustibles automotrices y
de Cooperativa Autogestionaria de Servicios
Aeroindustriales R. L. (COOPESA, Costa Rica).
Los líquidos incluidos en este estudio son
relativamente volátiles: gasolina regular, diésel
automotriz, queroseno comercial y queroseno
para aviación, cuya volatilidad intrínseca fue
estudiada en un trabajo anterior (Aragón &
Mata-Segreda, 2023).
Curvas de desorción: Se utilizó una balan-
za de secado Ohaus MB35 para los experimen-
tos de desorción de líquidos impregnados en las
fibras biomásicas a 50 ºC y la habitual presión
atmosférica de 87 kPa en el campus central
de la Universidad de Costa Rica, situado a
1 229 m.s.n.m.
Absorción de líquidos: La determinación
del volumen absorbido de líquido a saturación
por las biomasas se realizó de manera análoga
al procedimiento para medir absorción de agua
por cuero ASTM D6015-21 (American Society
for Testing Materials, 2022), usando frascos de
Kubelka durante una semana a una temperatu-
ra promedio de 24 ºC. Las mediciones se reali-
zaron por triplicado y se reportan acompañadas
de la desviación estándar.
Curvas de desorción de líquidos: La ciné-
tica del secado (desorción de fluido impreg-
nante) de materiales porosos muestra dos fases
(Fernández-Solano & Mata-Segreda, 2021;
Rahimi & Ward, 2005). La primera fase muestra
rapidez de secado inicial constante y la segunda
fase ocurre con rapidez de secado variable y
decreciente. Los parámetros cinéticos pueden
calcularse del conjunto de pares de datos masa-
tiempo, pero no son útiles para representar
la volatilidad de los fluidos impregnantes en
condiciones de emergencia de un derrame o
posterior utilización de biomasa impregnada
como combustible (Smith, 2001). Es de mayor
utilidad determinar la rapidez inicial de secado
(ri) y el tiempo de media vida total del proceso
de desorción (t½), es decir, el tiempo que dura
en ocurrir el 50 % del proceso total de desor-
ción del fluido en las condiciones del ensayo.
La rapidez inicial de secado de las biomasas fue
calculada con la ecuación (1):
En donde m es la masa del material húme-
do al instante t y mfinal representa la masa de la
muestra al final del proceso de secado, a la tem-
peratura del ensayo. Los valores de la derivada
en el período inicial se obtuvieron a partir de
ajuste lineal de los pares de datos m – t por cua-
drados mínimos, para los cuales el coeficiente
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de correlación de Pearson fue | rp | ≥ 0.9990
(Fernández-Solano & Mata-Segreda, 2021).
Durante la segunda fase cinética, la diná-
mica de la desorción de fluidos que impregnan
matrices porosas (secado) está determinada
por la porosidad volumétrica del sólido (volu-
men vacío), las dimensiones de los poros y la
tortuosidad de estos. Al conjunto de estas tres
características se le llama porosidad dinámica,
y esto se evidencia en el parámetro t½.
Las fibras de biomasa de E. guineensis,
Acrocomia sp. y diatomita, impregnadas con los
combustibles 15 h antes de las mediciones ciné-
ticas, se colocaron en el platillo de la balanza de
secado y se siguió la pérdida de masa por des-
orción por períodos convenientes, de acuerdo
con el fluido del caso. Para el caso de la gasolina
regular, las mediciones se llevaron a cabo a 24
ºC y 87 kPa, usando en este caso una balanza
analítica. Todas las mediciones cinéticas se
realizaron por triplicado o cinco veces, según el
grado de reproducibilidad obtenido.
Microestructura y composición elemen-
tal: Para la obtención de las microfotografías,
se utilizó un microscopio electrónico de barri-
do Hitachi S-3700N, con detector de rayos
X marca IXRF Systems, que a su vez permite
realizar un análisis elemental de las muestras
por la técnica de espectroscopía por energía
dispersiva de rayos X (EDX). Las muestras
particuladas se colocaron en bases metálicas
adheridas con cinta de carbón de doble cara.
Se obtuvieron imágenes y se realizó el EDX en
modo de operación de presión variable con un
voltaje de 15 kV. También se obtuvieron imáge-
nes en modo de operación de alto vacío, para
el cual se recubrieron las muestras con oro con
el cobertor iónico EMS-150RS y se observaron
en el microscopio electrónico de barrido JEOL
JSM-IT500.
Se tomaron varias micrografías a dife-
rentes escalas, se eligió trabajar con la escala
x 1.00k para los tres materiales. En los poros
de cada micrografía se trazaron líneas en dife-
rentes direcciones, se realizó una medición
manual, con una regla rígida empleando la
escala indicada y en una muestra de 13 poros se
determinó el tamaño promedio del poro.
Dureza del endocarpio de Acrocomia sp.:
La metodología para la medición de dureza de
la biomasa de la cáscara del fruto de coyol, se
utilizó un durómetro Buehler modelo Macro-
met 5100R (American Society for Testing Mate-
rials, 2020).
Tamaño de partícula: Para la determina-
ción del grado de molienda de las biomasas se
usó un tamiz analítico AS 200 de Retsch.
Calor de combustión: El poder calórico de
la fibra de pinzote de palma se efectuó con una
bomba calorimétrica AC500 de LECO (Insti-
tuto de Normas Técnicas de Costa Rica, 2022;
International Organization for Standardization,
2020).
RESULTADOS
Los resultados muestran una capacidad
absortiva similar para el agua y cualquiera
de los líquidos orgánicos estudiados, con un
valor promedio de 2.4 cm3 g-1. La aseveración
se basa en que las magnitudes de las desvia-
ciones estándar indican que no hay diferencia
estadísticamente significativa, entre las cifras
mostradas (Tabla 1). Se calculó el parámetro
estadístico t de Student para la comparación
liquido orgánico vs. agua, resultando en valores
de t de 0.98, 0.92, 1.6 y 1.2 que al ser contrasta-
dos con t (P = 0.05, 4 g.l.) = 2.78 tabulado seña-
lan la similitud entre los resultados numéricos.
Tabla 1
Sorción a saturación de líquidos por fibras de biomasa de E.
guineensis a 24 ºC. / Table 1. Saturation sorption of liquids
by E. guineensis residual fibers at 24 ºC.
Líquido Capacidad de sorción / cm3 g-1
Agua 2.5 ± 0.3
Gasolina regular 2.34 ± 0.03
Diésel automotriz 2.8 ± 0.4
Jet fuel A-1 2.1 ± 0.3
Queroseno commercial 2.2 ± 0.1
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La Fig. 1 muestra la desorción de quero-
seno comercial contenido en la biomasa de E.
guineensis a 50 ºC y 87 kPa, en donde se nota la
fase cinética lineal.
Los parámetros cinéticos del proceso eva-
porativo de los fluidos en las biomasas se mues-
tran en la Tabla 2.
Los análisis microestructurales realizados
por microscopía electrónica a la biomasa par-
ticulada muestran los restos del material en
donde se observan algunas estructuras conser-
vadas, como las fibras de E. guineensis (Fig. 2),
el endocarpio de Acrocomia sp. y las valvas de
especies de diatomeas que conforman la diato-
mita (Fig. 3).
Las dimensiones de las bocas de poros
en las biomasas son en promedio 0.18 ± 0.03
mm para E. guineensis; 0.09 ± 0.03 mm para el
endocarpio de Acrocomia sp. y 0.11 ± 0.03 mm
para la diatomita.
Las consideraciones mecanísticas espera-
das del análisis de las curvas de desorción
hacen prever que la fase cinética inicial lineal
en el tiempo refleje la volatilidad intrínseca
(Aragón & Mata-Segreda, 2023) de los fluidos
impregnantes. Para evaluar esta proposición se
evaluó el grado de correlación existente entre
los valores de ri y los valores observados de los
parámetros cinéticos de volatilidad intrínseca
de los líquidos a 50 °C y 87 kPa.
Tabla 2
Parámetros cinéticos de secado para biomasas impregnadas de combustibles líquidos a 50 ºC y 87 kPa. / Table 2. Drying
kinetic parameters for fuel-impregnated biomasses at 50 ºC and 87 kPa.
Material impregnado t1/2 /min ri / min-1
H2O / E. guineensis 19 ± 5 0.043 ± 0.001
H2O / Acrocomia sp. 17 ± 3 0.0046 ± 0.0002
H2O / diatomita 46 ± 12 0.013 ± 0.002
Diésel / E. guineensis 6 ± 2 0.014 ± 0.001
Diésel / diatomita 16 ± 3 0.0029 ± 0.0003
Queroseno de avión / E. guineensis 10 ± 3 0.049 ± 0.005
Queroseno de avión / diatomita 61 ± 2 0.0052 ± 0.0005
Queroseno comercial / E. guineensis 14 ± 5 0.046 ± 0.005
Queroseno comercial / diatomita 55 ± 3 0.0062 ± 0.0005
Queroseno comercial / Acrocomia sp. 19 ± 3 0.0014 ± 0.0001
Gasolina / E. guineensis, 24 ºC 14.9 ± 0.8 0.024 ± 0.002
Gasolina / diatomita, 24 ºC 15.8 ± 0.1 0.0093 ± 0.0008
Fig. 1. Curva de secado de la biomasa de E. guineensis saturada en queroseno comercial a 50 ºC y 87 kPa. / Fig. 1. Drying
curve of E. guineensis biomass saturated with commercial kerosene at 50 ºC and 87 kPa.
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Para ambos sorbentes se obtuvo la corres-
pondiente ecuación de regresión de ri, como
función de la volatilidad intrínseca del diésel,
queroseno de aviación y queroseno comer-
cial, valores obtenidos del trabajo de Aragón
y Mata-Segreda (2023). Para la biomasa de E.
guineensis resultó ser y = (72 ± 6) × 10-4 x, y
para la de diatomita y = (9.0 ± 0.7) × 10-4 x. El
coeficiente de correlación para ambos sorben-
tes es 0.99. El número reducido de datos solo da
una validez cualitativa a la proposición, según
se muestra en la Fig. 4.
La Tabla 3 muestra la cantidad relativa de
líquido inicialmente absorbido por las bioma-
sas, en los experimentos de curvas de sorción
de líquidos. Los valores se normalizaron a la
capacidad absortiva de la diatomita.
Los análisis por energía dispersiva de rayos
X (EDX) muestran una predominancia espe-
rada en cada material de carbono y oxígeno
en las biomasas. Sin embargo, difieren en la
composición de elementos en menor concen-
tración (Tabla 4). La composición atómica de
la diatomita es típica de su naturaleza mineral.
La medición de dureza de la cáscara de
coquito de la Acrocomia sp. dio como resultado
un valor de 30.5 ± 1.7 HRA (Avner, 1988).
Los resultados para el tamaño de partí-
culas promedio de la biomasa residual de E.
guineensis fue de 2.49 mm y para la biomasa de
Fig. 2. A. Micrografía de fibras de biomasa de palma aceitera (Elaeis guineensis). B. Corte transversal de las traqueidas. / Fig.
2. A. Micrograph of oil palm biomass fibers (Elaeis guineensis). B. Cross-sectional view of the tracheids.
Fig. 3. A. Micrografía del endocarpio de Acrocomia sp. (izquierda). B. Diatomita, se observan detalles de las valvas de
diatomeas (derecha). / Fig. 3. A. Micrograph of Acrocomia sp. endocarp (left). B. Diatomite, details of the diatom valves are
observed (right).
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Fig. 4. Correlación de la rapidez inicial de desorción con la volatilidad intrínseca del fluido impregnante. / Fig. 4. Correlation
of the initial rate of desorption with the intrinsic volatility of the impregnation fluid.
Tabla 4
Composición elemental de los materiales sorbentes. / Table 4. Elemental composition of sorbent materials.
Elemento
Composición elemental (% atómico) Acrocomia sp. Elaeis guineensis Diatomita
Carbono 48.2 50.1 -
Oxígeno 45.4 42.3 51.8
Silicio 2.6 6.3 39.9
Aluminio 1.2 - 5.6
Calcio 1.1 - 0.4
Hierro 0.5 - 1.5
Azufre 0.3 - 0.2
Potasio - 0.6 0.2
Magnesio - 0.1 -
Cloro - 0.1 -
Tabla 3
Parámetro comparativo de la capacidad absortiva de líquidos por las biomasas. / Table 3. Comparative parameter for liquid-
sorption capacity of the biomasses.
Parámetro de sorción relativa
H2O en E. guineensis
H2O en diatomita “0.32 ± 0.04”
H2O en Acrocomia sp.
H2O en diatomita “0.10 ± 0.02”
Diésel en E.guineensis
Diésel en diatomita “1.2 ± 0.3”
Queroseno de avión en E. guineensis
Queroseno de avión en diatomita “0.8 ± 0.1”
Queroseno comercial en E. guineensis
Queroseno comercial en diatomita “0.9 ± 0.2”
Queroseno comercial en Acrocomia sp.
Queroseno comercial en diatomita “0.13 ± 0.03”
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Acrocomia sp. fue de 2.70 mm. La entalpia de
combustión de la biomasa E. guineensis resultó
ser de 17.9 ± 0.4 MJ/kg.
DISCUSIÓN
La literatura comercial indica que la dia-
tomita posee una capacidad de sorción de
aceites de motor (20 a 30 átomos de carbo-
no) en el ámbito desde 1.0 hasta 1.5 cm3 g-1
(Minera José Cholino e Hijos S. R. L., 2010).
Al comparar la capacidad sorbente de la bio-
masa de E. guineensis con respecto a diato-
mita, se concluye que la primera es aceptable
para recuperar líquidos orgánicos de tamaños
moleculares medios (C12), como el caso de los
combustibles estudiados.
El secado de diatomita impregnada de agua
es casi tres veces más lento que para las dos bio-
masas. Una razón es sin duda debida a la mayor
afinidad de las moléculas de H2O con los com-
ponentes inorgánicos de la pared de los poros,
aunque también hay que considerar las posibles
diferencias debidas a la porosidad dinámica de
la diatomita (porosidad volumétrica + constric-
tividad + tortuosidad).
El valor del tiempo medio para la desor-
ción o secado de los combustibles (t½ ) es una
medida global de la dinámica de difusión inter-
na de éstos (transferencia interna de masa).
Procesos rápidos ocurren en valores de t½ más
cortos y viceversa.
Las micrografías electrónicas muestran
que las traqueidas existentes en el tejido ex-
vivo de E. guineensis se han conservado, a pesar
del tratamiento agroindustrial termo-mecánico
a que es sometido el material fresco para la
obtención de aceite de palma. Esto explica la
mayor capacidad sorbente de la biomasa de E.
guineensis, con respecto a Acrocomia sp.
Los cálculos de tamaño de bocas de poro
se hicieron directamente de las magnitudes
obtenidas en las micrografías electrónicas. Esta
observación permite inferir que las dimensio-
nes internas de los poros son también de mayor
magnitud para la biomasa de E. guineensis que
para el caso del material de Acrocomia sp.,
propuesta congruente con los parámetros de la
cinética de secado observados, y no contradic-
torios con la elevada dureza (compactación) del
endocarpio de la Acrocomia sp.
La existencia de correlación entre ri y la
volatilidad intrínseca de los líquidos impreg-
nantes es esperada, pues ambas cantidades
físicas son consecuencia de la tendencia de
un material para pasar del estado líquido a la
fase gaseosa.
Otro aspecto dinámico de los resultados
se relaciona con la eficacia de absorción de
los líquidos impregnantes, con respecto a la
diatomita. La capacidad total absorbente de
las dos biomasas con respecto a la diatomita,
cuando son desecados a 50 ° C. Como el interés
de este estudio es explorar la sorción de los
combustibles por las biomasas, los resultados
son normalizados a la correspondiente cifra
para la diatomita.
Aunque las paredes lignocelulósicas de los
poros son relativamente hidrofílicas, el resulta-
do observado indica un menor grado de adhesi-
vidad H2O-lignocelulosa. Como la interacción
molecular líquido orgánico no polar - pared
lignocelulósica es de baja afinidad, la hipótesis
indicada en el anterior párrafo encuentra fun-
damento, es decir que la porosidad dinámica
de la diatomita es menor que para las biomasas,
especialmente E. guineensis, según muestran
los valores del tiempo de media vida total del
proceso de desorción (t½).
La baja capacidad sorbente del endocar-
pio de Acrocomia sp. llevó a desechar este
residuo agroindustrial como agente para la
remediación pasiva de derrames accidentales
de combustibles.
Los espectros de EDX revelaron que la
composición elemental de la biomasa de E.
guineensis y del endocarpio de Acrocomia sp.
tienen una composición elemental de carbono y
oxígeno esperable de biomasas lignocelulósicas,
contrario al caso de la diatomita que presenta
un predominio de oxígeno y silicio.
Los resultados de composición elemental
encontrados en este estudio indican una rela-
ción atómica C/O = 1.4 ± 0.1 para la biomasa
de E. guineensis y C/O = 1.37 ± 0.04 para Acro-
comia sp. Los valores reportados en la literatura
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para el material de palma son C/O = 1.92 (Suki-
ran et al., 2011) y 1.36 ± 0.07 para el endocarpio
de Acrocomia sp. (León-Ovelar et al, 2022).
La dureza de la cáscara del coquito de
coyol de Acrocomia sp. es de 30.5 ± 1.7 HRA.
Este parámetro es equivalente a la dureza que
exhiben superficies de láminas delgadas de
acero comerciales (Avner, 1988). El resulta-
do numérico indica una alta resistencia a la
penetración o rayadura, lo cual es congruente
con el hecho de que haya sido necesario utili-
zar un quebrador o molino de martillos. Esto
refleja que Acrocomia sp. presenta un alto nivel
de compactación y por tanto los parámetros
cinéticos de secado y el porcentaje de sorción
relativa fueron bajos en comparación con la
biomasa de E. guineensis frente a la saturación
de diferentes líquidos.
El tamaño de reducción de partícula en el
caso específico de la biomasa de E. guineensis
fue de un tamaño promedio de 2.49 mm, tama-
ño que es manejable para ser esparcido en los
derrames de líquidos y funcione como absor-
bente de combustibles para aplicación pasiva en
ingeniería contra incendios.
El resultado obtenido en este trabajo para
el poder calórico de la biomasa bruta de E.
guinensis es de 17.9 ± 0.4 MJ kg-1, valor que
concuerda con lo reportado por la encuesta de
biomasa de Costa Rica de 18.6 MJ kg-1 (Chacón
et al., 2018) y por Hussain et al. (2006) de 18.1
MJ kg-1. La encuesta de biomasa residual agro-
industrial para Costa Rica (Chacón et al., 2018)
analiza 21 materiales lignocelulósicos, cuyo
valor promedio del calor de combustión es de
17 ± 3 MJ kg-1 en base seca.
Al considerar el aprovechamiento térmico
del biomaterial posteriormente a la atención de
un derrame, el rédito energético es aceptable,
porque el poder calórico de la biomasa de E.
guineensis embebido en alguno de los líquidos
será la contribución resultante de la biomasa,
más el aporte del combustible embebido, que es
en promedio de 44 MJ kg-1.
Un cálculo aproximado del potencial caló-
rico esperado a partir de 1.0 g de biomasa de
E. guineensis que contenga 1.7 g (2.4 cm3) de
alguno de los combustibles, permite esperar
una cantidad de energía térmica máxima de 93
MJ por cada kilogramo de biomasa embebida.
Se colige entonces que el pedúnculo de
palma aceitera muestra un potencial adecuado
para ser usado como material absorbente en
la aplicación pasiva para recuperar líquidos
derramados, al ser comparado con diatomita.
Contrario al material de E. guineensis, la bioma-
sa de Acrocomia sp. no mostró características
apropiadas para el fin estudiado.
Declaración de ética: los autores declaran
que todos están de acuerdo con esta publica-
ción y que han hecho aportes que justifican
su autoría; que no hay conflicto de interés de
ningún tipo; y que han cumplido con todos
los requisitos y procedimientos éticos y legales
pertinentes. Todas las fuentes de financiamien-
to se detallan plena y claramente en la sección
de agradecimientos. El respectivo documento
legal firmado se encuentra en los archivos de
la revista.
AGRADECIMIENTOS
A Rodolfo Antonio Hernández Chaverri
del Laboratorio de Investigación Ambiental
de la Universidad Estatal a la Distancia por su
interés en este estudio y al Centro de Investi-
gación en Ciencia e Ingeniería de Materiales
(CICIMA, UCR).
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