Simulación de procesos y evaluación ambiental de la producción de un bioadsorbente modificado con quelantes y nanopartículas magnéticas

• Autores: Forlin Bertel Pérez, Grisele Cogollo Cárcamo, Ángel Darío González Delgado
• Localización: Revista EIA, ISSN-e 1794-1237, Vol. 20, Nº. 40, 2023
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Process simulation and environmental assessment of the mass production of a modified bioadsorbent with chelants and magnetic nanoparticles
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• Resumen
  • español

    Las estrategias de valorización de residuos son clave para lograr una producción más sostenible dentro de la industria de mariscos. El quitosano es un biopolímero que cuenta con múltiples aplicaciones en sectores como agricultura, la industria alimentaria, cosmética, sistemas de tratamiento de agua, entre otros. Los residuos de la industria de los mariscos pueden ser aprovechados en la síntesis de quitosano, convirtiéndose en una alternativa de valorización de residuos. Uno de los usos alternativos del quitosano es como precursor para la preparación de bioadsorbentes modificados con el fin de eliminar contaminantes. En este trabajo, se desarrolló la evaluación ambiental del proceso de obtención a escala industrial de un bioadsorbente de quitosano funcionalizado con nanopartículas de magnetita y un quelante (tiourea), con el objetivo de evaluar los posibles impactos ambientales. Se utilizó el software Aspen Plus ® para la simulación del proceso, que permite la cuantificación de flujos másicos y estimación de propiedades. El análisis ambiental se realizó utilizando el Algoritmo de Reducción de Residuos (WAR) a través del software WAR GUI. Los resultados mostraron que el proceso consume impactos ambientales potenciales (PEI), obteniendo un valor positivo de 1.870 PEI/h. Las categorías relacionadas con los impactos toxicológicos (HTPI, HTPE, TTP y ATP) presentaron menores valores que las relacionadas con impactos atmosféricos (GWP, ODP, PCOP y AP), siendo las de mayor contribución toxicidad humana por ingestión (HTPI) y la toxicidad potencial terrestre (TTP), categorías que se encuentran asociadas a la dosis letal media (LD50) de los compuestos involucrados en el proceso. Se determinó consumo de PEI usando como fuente energética gas natural.

  • English

    Residue recovery approaches are essential to achieving more green production in seafood industry. Chitosan is a biopolymer with multiple purposes in sectors such as agriculture, food industry, cosmetics, water treatment systems, among others. Wastes from the shellfish industry can be employed in the synthesis of chitosan, turn out to be an alternative for waste recovery. One of the alternative uses of chitosan is as precursor for the production of modified bioadsorbents for removing pollutants. In this work, the environmental assessment of the production process on an industrial scale of chitosan microbead modified with magnetite nanoparticles and thiourea was developed for evaluating the possible environmental impacts. The software Aspen Plus® was used for the process simulation, that allows the quantification of mass flows and estimation of properties. The environmental evaluation was done by using the WAste Reduction (WAR) algorithm, through the WAR GUI software. The results showed that the process consumes potential environmental impacts (PEI), obtaining a positive value of 1,870 PEI/h. The categories related to toxicological impacts (HTPI, HTPE, TTP and ATP) presented lower values than the related to atmospheric impacts (GWP, ODP, PCOP and AP), with the greatest contribution being human toxicity by ingestion (HTPI) and toxicity terrestrial potential (TTP), which are associated with the median lethal dose (LD50) of the compounds involved in the process. PEI consumption was determined by using as energetic source natural gas.