Simulación en DWSIM y análisis térmico de cenizas de cáscara de naranja como herramienta TIC en la producción de biodiesel
Introducción: El presente artículo se deriva del proyecto de investigación “Caracterización y valorización de residuos de cáscara de naranja mediante enfoques de economía circular: bases preliminares para el diseño de soluciones sostenibles”, código PNFF-2025-2076, financiado y apoyado por la Universidad Distrital Francisco José de Caldas y la Oficina de Investigación (ODI).
Problema: La simulación de procesos se ha convertido en un instrumento fundamental de las tecnologías de la información y la comunicación (TIC) para el análisis sistemático y la mejora de los marcos tecnológicos sostenibles.
Objetivo: La investigación tiene como objetivo evaluar subproductos agroindustriales, específicamente la cáscara de naranja, como precursor de ceniza catalítica en la síntesis de biodiésel.
Metodología: La metodología incluyó la extracción de aceites esenciales de la cáscara de naranja mediante destilación con arrastre de vapor, el acondicionamiento del material residual posterior a la extracción y su caracterización térmica mediante análisis termogravimétrico (TGA) y termogravimetría diferencial (DTG). La simulación del proceso de producción de biodiésel se realizó en el simulador de código abierto DWSIM v9.0.4.
Resultados: La caracterización térmica de la ceniza de cáscara de naranja permitió identificar las fases de descomposición asociadas a la hemicelulosa, la celulosa y la lignina, así como un residuo mineral enriquecido con potasio y calcio. Se desarrolló una representación esquemática simplificada del proceso de transesterificación con aceite de palma y metanol (relación molar 6:1) en el software DWSIM, utilizando el catalizador alcalino K2CO3·2H2O.
Conclusión: La simulación realizada refuerza la viabilidad de la cáscara de naranja como catalizador en la producción de biodiésel, contribuyendo a la valorización de residuos dentro del paradigma de la economía circular.
Originalidad: Esta investigación resalta la importancia de combinar de manera sinérgica la caracterización térmica de las cenizas con el modelado computacional para la optimización de procesos como la producción de biodiésel.
Limitaciones: Se requiere un mayor desarrollo en la validación del modelo propuesto.
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