Análisis Químico II Universidad Centroamericana José Simeón Cañas

Ponencias presentadas en Fialinks 2023

Alumno: Génesis Marisol Guzmán Romero

00079218@uca.edu.sv
Alejandra Gabriela Castro Samayoa.
00245918@uca.edu.sv
Departamento de Ingeniería de Procesos y Ciencias Ambientales
Antiguo Cuscatlán, El Salvador. 2023

Captura y conversión de CO2 como forma de mitigar el Existen tres rutas principales para abordar el problema de
cambio climático. eliminar el CO2 atmosférico. La primera es la utilización
directa de CO2, como en industrias que emplean CO2 como
Reduciendo el Impacto del CO2 a través de la materia prima, como las industrias de bebidas con gas o
Radiofrecuencia y la Conversión de CO2 en Reactor de alimentarias. Otra vía es la captura y almacenamiento de CO2,
Plasma: Una Innovación Energéticamente Sostenible que incluye métodos de absorción, separación física y
La preocupación por las crecientes emisiones de dióxido de radiofrecuencia, seguida de la conversión. La fuente de CO2
carbono (CO2) en la atmósfera y su contribución al cambio es inmensa, superando el millón de toneladas anuales, lo que
climático ha llevado a la búsqueda constante de soluciones hace esencial que las plantas de captura y separación sean
innovadoras. A medida que la demanda de energía sigue en capaces de atrapar y almacenar el CO2 para un uso futuro. Sin
aumento y el consumo de combustibles fósiles persiste, es embargo, es crucial establecer límites de almacenamiento para
crucial encontrar formas de mitigar las emisiones de CO2 y garantizar que sea una solución viable.
transformar este problema en una oportunidad para la creación
de productos químicos valiosos. La ponencia presentada se La innovación radica en la búsqueda de formas de combinar
centró en la combinación de dos enfoques fundamentales: el procesos para maximizar la eficiencia en la captura de CO2 y
uso de radiofrecuencia para capturar CO2 y la conversión de su conversión. Para ello, se trabaja con unidades
CO2 en un reactor de plasma como la primera etapa para la intensificadas para lograr una excelente transferencia de calor
síntesis de productos químicos. Este proceso, alimentado con y materia.
energía fotovoltaica, se vislumbra como una prometedora vía
para reducir las emisiones de CO2 y transformar este gas de El método de radiofrecuencia se centra en calentar a
efecto invernadero en productos químicos de mayor valor kilohercios. Al introducir un material magnético dentro de una
agregado. bobina, se genera un campo magnético alterno. Cuando un
material con susceptibilidad magnética se encuentra en ese
El contexto en el que se desarrolla esta innovación es esencial campo magnético cambiante, genera calor. La clave está en
para comprender su importancia. El aumento en el consumo utilizar eficientemente este calor en diversas aplicaciones. La
de combustibles fósiles ha conducido a un incremento ferrita es uno de los materiales utilizados en este proceso. En
constante de las emisiones de CO2 y, como resultado, al la escala de kilohercios, puede liberar calor que se aprovecha
calentamiento global y al cambio climático. Los efectos ya en la captura de CO2.
son evidentes en la forma de perfiles de lluvias cambiantes,
menos nieve, olas de calor y sequías, así como un aumento El calentamiento por radiofrecuencia se caracteriza por
constante de la temperatura en la superficie terrestre. La calentar desde el interior al exterior, lo que lo hace eficiente,
necesidad de reducir las emisiones de CO2 es innegable. especialmente si se controla la cantidad de calor liberado. El
control del campo magnético permite regular el calor
generado. Además, se ha diseñado un software de control para
maximizar la transferencia de calor con alta eficiencia.

El siguiente paso es la aplicación del calentamiento por

radiofrecuencia en ciclos de captura típicos. Esto implica
mantener temperaturas específicas que son críticas para el
proceso. La innovación radica en la combinación de estos
ciclos de captura con la producción de hidrógeno. La
eliminación del CO2 del proceso de captura mejora la
producción de hidrógeno.

Figura 1. Grafica global de incrementos.

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Para evaluar la efectividad de esta innovación, se compararon En cuanto a la energización del gas, se trabaja con gases
dos equipos: uno con calentamiento convencional y otro con fácilmente ionizables, como el argón. El reactor utiliza un
calentamiento por radiofrecuencia. Los resultados son electrodo central de cobre y un vacío en el que se coloca el
notables: la capacidad de absorción se mantiene constante en catalizador. El tubo de cuarzo aísla y el electrodo de cobre
ciclos de captura repetidos, lo que es un logro significativo. rodea el tubo de cuarzo. La aplicación de un alto voltaje entre
La comparación entre calentamiento tradicional y los electrodos cierra el ciclo de reacción.
calentamiento por radiofrecuencia muestra una clara ventaja
en eficiencia.

Figura 4. Referencia del reactor.

Figura 2. Diferencia de calentamiento tradicional con En resumen, los resultados obtenidos de esta investigación
calentamiento por radiofrecuencia. demuestran la notable viabilidad y eficiencia del
calentamiento por radiofrecuencia en la aplicación de captura
Además, se ha evaluado el consumo de energía en ambos de CO2. Los beneficios son evidentes, con una reducción
sistemas, revelando que la radiofrecuencia requiere un orden significativa, hasta nueve veces menor, de las pérdidas de
de magnitud menor de energía y reduce significativamente las calor durante las etapas del proceso. Además, se ha logrado
pérdidas de calor. El control preciso de la temperatura es un reducir el tiempo de transición en un factor de 3, lo que resulta
factor crítico que contribuye a esta eficiencia. en un ahorro sustancial de energía y tiempo necesario para el
reactor en sus ciclos de captura. Cabe destacar que, al
Una vez que se ha capturado el CO2, la siguiente etapa es su aumentar el voltaje y disminuir la frecuencia, se obtienen
conversión. La conversión implica una reacción de reducción resultados aún más satisfactorios. Estos hallazgos respaldan la
del CO2 con hidrógeno, que resulta en la producción de CO y viabilidad de implementar esta tecnología como una solución
agua. Esta reacción es una vía prometedora para transformar efectiva para la captura de CO2, contribuyendo así a la
el CO2 en un producto químico valioso. La reacción Sabatier, reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero y
que conduce a la formación de metano, es particularmente al impulso de prácticas más sostenibles en la industria
interesante desde un punto de vista económico. La elección de química.
catalizadores adecuados y la utilización de un plasma en la
reacción son factores clave para su éxito. El proceso implica
un alto consumo de energía, lo que enfatiza la importancia de
utilizar métodos de generación de energía renovable.

Figura 3. Reacciones
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pasa por una transferencia aséptica, lo que significa que,

Condiciones para el procesamiento de leche UHT después del tratamiento a 130°C, no se detecta vida
Presentador: Karen N. Matamorros microbiana. La leche sale del proceso estéril y se envasa en
condiciones asepticas. La sala de envasado se somete a
Optimizando la Calidad y Conservación de Alimentos con la rigurosas medidas de higiene, incluyendo filtros especiales y
Tecnología UHT desinfección constante para prevenir la contaminación.
La tecnología UHT, que significa Ultra Alta Temperatura, ha
revolucionado la conservación de alimentos, especialmente En un entorno de procesamiento aseptico, no debe haber fugas
aquellos con bajos niveles de acidez. Este método implica el ni posibilidad de que entre oxígeno. Se requieren análisis
calentamiento de productos a temperaturas superiores a físicos, químicos y microbiológicos continuos para garantizar
135°C, lo que resulta en la destrucción de todos los que la leche cumple con las especificaciones de calidad.
microorganismos presentes en el alimento. Un ejemplo Además, el pH, sabor y textura de la leche, entre otras
notorio de aplicación de esta tecnología es la leche. A pesar características, deben mantenerse constantes y dentro de las
de tener un pH de 4, que es relativamente bajo en términos de especificaciones óptimas.
acidez, la leche es vulnerable a la proliferación de
microorganismos. El proceso UHT se ha establecido como Los productos UHT se almacenan y distribuyen a temperatura
una solución eficaz para conservar la leche y otros alimentos, ambiente y poseen una esterilidad comercial, lo que significa
eliminando la preocupación sobre la vida útil y la seguridad que están exentos de microorganismos. Esta tecnología
de los productos. permite que la leche mantenga su calidad durante hasta 6
meses sin refrigeración, lo que representa un avance
La base del método de pasteurización, que ha sido un pilar en significativo en la industria alimentaria.
la conservación de alimentos, radica en calentar y luego
enfriar el producto por debajo del punto de ebullición, pero
por encima de 60°C. Sin embargo, el desafío ha sido
desarrollar un tratamiento que mate eficazmente los
microorganismos mientras se conserva la calidad y las
características esenciales de la leche. La tecnología UHT ha
demostrado ser la respuesta a este desafío.

En un esfuerzo por comparar la efectividad de los métodos de

pasteurización convencionales con el proceso UHT, se
realizaron investigaciones. La diferencia principal radica en la
temperatura y el tiempo de tratamiento. Mientras que la
pasteurización convencional opera a temperaturas más bajas,
el proceso UHT supera los 100°C en un período de 2 a 5 Figura 2. Parámetro de calidad.
segundos. A pesar de la alta temperatura, la leche no se
evapora, lo que es un logro notable. Además, el envasado La limpieza y el mantenimiento de los equipos son críticos
juega un papel crucial en la conservación del producto. para garantizar la asepsia y esterilidad de las áreas de
procesamiento. Según los reglamentos técnicos
centroamericanos, la leche debe pasar por un período de
cuarentena de 10 días, durante el cual se realizan análisis
continuos para evaluar sus condiciones. El empaque
desempeña un papel vital en la extensión de la vida útil del
producto, permitiendo que la leche se conserve durante seis
meses.

En resumen, el proceso UHT ha demostrado ser una solución

efectiva para conservar alimentos con bajos niveles de acidez.
Requiere condiciones específicas de procesamiento, un
enfoque aseptico y un control de calidad riguroso. La
tecnología UHT es una contribución significativa a la
industria alimentaria, brindando una mayor vida útil a los
Figura 1. Comparación de métodos. productos y garantizando su seguridad y calidad. Su
capacidad para mantener la integridad de la leche y otros
La homogeneización de la leche, debido a su contenido de alimentos sin comprometer su calidad ha establecido un
grasa del 3%, es esencial. Este proceso garantiza que los estándar elevado en la conservación de alimentos.
tamaños de las partículas de grasa sean uniformes. La leche