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Title: Evaluation of Bio-hydrogen Production by Dark Fermentation from Cocoa Waste Mucilage
Author: Rojas Galvez, Juan Camilo
Ramírez Zapata, Kelly Gineth
Velásquez Perilla, Pablo Elías
Acevedo Pabón, Paola Andrea
Santis Navarro, Angélica María
Email autor: angelica.santisn@campusucc.edu.co
metadata.dc.description.cvlac: https://scienti.minciencias.gov.co/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001535259
http://scienti.colciencias.gov.co:8081/cvlac/visualizador/generarCurriculoCv.do?cod_rh=0001028111
Issue Date: 1-Apr-2020
Keywords: Biohidrógeno
Mucílago,
Cacao
Termófilos
Mesófilos
Resume: Los problemas causados ​​por una gran cantidad de desechos producidos cada día se convierten en una de las principales preocupaciones de las naciones del mundo. Entonces, una pregunta es cómo surgen diversas acciones que buscan una transformación en los hábitos y mentalidades. Una forma de contribuir a esta causa es cambiar las fuentes de energía contaminante para obtener energía sostenible, como el hidrógeno. Tiene una alta eficiencia energética y su combustión no genera emisiones contaminantes. Asimismo, como fuente para la generación de energía limpia, se utiliza biomasa residual, lo que resulta ser una opción factible ya que su disponibilidad es abundante. En la industria del cacao, uno de los residuos que destaca por su cantidad es el mucílago de cacao. Este residuo puede actuar como un sustrato para proporcionar biogás, y que contiene altos niveles de azúcares, fibras, proteínas y nutrientes. Sin embargo, en este estudio, La posibilidad de producir hidrógeno a partir del mucílago de cacao se evalúa mediante procesos de fermentación oscura. La evaluación se lleva a cabo a escala de laboratorio, mediante pruebas en reactores discontinuos de vidrio ámbar de 250 ml y con un espacio de cabeza de 220 ml. Las temperaturas evaluadas durante el experimento fueron 35 ° C (mesofílica) y 55 C (termofílica). Las cargas orgánicas evaluadas durante el proceso fueron 4, 8 y 12 gramos de sólidos volátiles por litro (gVS / L), respectivamente. La duración de la prueba experimental estaba sujeta a la presencia de metano en el gas producido. Para determinar la presencia de metano, se utilizó un analizador portátil. La determinación del gas se realizó diariamente. La evidencia de la velocidad de reacción en las pruebas a 55 ° C es mayor que a 35 ° C, y la presencia de metano en condiciones termofílicas ocurrió a los cinco días. mientras que las condiciones mesofílicas ocurrieron a los 23 días. Se encuentra que, para las pruebas a dos temperaturas, los mejores resultados se detectan cuando la carga orgánica es de 12 gVS / L, y la producción máxima de hidrógeno (703 mL H2 ) se alcanza cuando la temperatura es de 35 ° C. La producción máxima sugiere que, en condiciones mesofílicas, el proceso puede mantenerse en hidrólisis durante más tiempo.
Abstract: The problems caused by a large amount of waste produced every day become one of the main concerns of world nations. Then, a question is how various actions arise that seek a transformation in the habits and mentalities. One way to contribute to this cause is to change the sources of polluting energy for sustainable energy, such as hydrogen based. It has a high energy efficiency, and its combustion does not generate polluting emissions. Likewise, as a source for the generation of clean energy, residual biomass is used, which turns out to be a feasible option since its availability is abundant. In the cocoa industry, one of the residues that stands out for its quantity is the cocoa mucilage. This residue can act as a substrate to provide biogas, and that contains high levels of sugars, fibers, proteins, and nutrients. However, in this study, the possibility of producing hydrogen from cocoa mucilage is evaluated by dark fermentation processes. The evaluation is carried out on a laboratory scale, by tests in batch reactors made of 250 ml amber glass and with a 220 ml headspace. The temperatures evaluated during the experiment were 35 °C (mesophilic) and 55 C (thermophilic). The organic loads evaluated during the process were 4, 8, and 12 grams of volatile solids per liter (gVS / L), respectively. The experimental testing duration was subject to the presence of methane in the gas produced. For determining the methane presence, a portable analyzer was used. The gas determination was done daily. The evidence of the reaction rate in the tests at 55 ° C is higher than at 35 ° C, and the presence of methane at thermophilic conditions occurred at five days, while the mesophilic conditions occurred at 23 days. It is found that, for tests at two temperatures, the best results are detected when the organic load is 12 gVS / L, and the maximum hydrogen production (703 mL H2) is reached when the temperature is 35 ° C. The maximum production suggests that under mesophilic conditions the process can be maintained in hydrolysis for longer times.
Program: Ingeniería Industrial
Headquarters: Bogotá
Type: Artículo
Citation: Rojas, J., Ramirez, K., Velasquez, P., Acevedo, P., & Santis, A. (2020). Evaluation of Bio-hydrogen Production by Dark Fermentation from Cocoa Waste Mucilage. Chemical Engineering Transactions, 79, 283-288. https://doi.org/10.3303/CET2079048
Resource reference: https://www.cetjournal.it/index.php/cet/article/view/CET2079048
Appears in Collections:Ingeniería Industrial

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