Estudio de la reducción de SO2 con CH4 en presencia de O2 a altas temperaturas, sobre catalizador de Cr2O3 soportado en alúmina

Resumen: Se propone utilizar un óxido como el Cr2O3 como catalizador ya que se ha determinado anteriormente, en la primera etapa de esta investigación, (“Estudio comparativo de la retención de SO2 sobre óxidos de metales de transición soportados en alúmina”), que la retención de SO2 sobre su superficie es un proceso de quimisorción con formación de especies sulfito superficiales sobre sitios básicos y un proceso de óxido reducción del ión metálico. Apoya este mecanismo el hecho de que la cantidad de SO2 adsorbido es función de la temperatura. La mayor eficiencia del Cr2O3 puede explicarse en base a sus propiedades superficiales, lo cual ha sido utilizado en la segunda etapa de reacción de reducción, ya que se ha completado la etapa inicial de quimisorción. En la segunda etapa de esta investigación (“Estudio de la reacción de reducción de SO2 con CH4 a altas temperaturas sobre catalizador de Cr2O3 soportado en alúmina”), se apuntó al estudio de un nuevo tipo de sinergia entre propiedades ácido-base y propiedades redox en una misma superficie. Esta tercera etapa apuntó a determinar la influencia que tiene el O2 en este proceso, ya que el O2 se encuentra presente en las chimeneas industriales en las condiciones de reacción entre el SO2 y el CH4, y produce modificaciones en los parámetros de reacción. Se experimentó con diferentes masas de catalizador y flujos de los distintos gases, y se estudió la influencia de la presencia de oxígeno en la reacción y particularmente con diferentes flujos del mismo, y la posibilidad de regeneración del catalizador.

Estudio a escala laboratorio y planta piloto, de la adsorción de NO y SO2, sobre CR2O3/AL2O3 a altas temperaturas, provenientes de fuentes fijas

Resumen: Se planificaron las experiencias con el objeto de analizar el comportamiento del catalizador en la columna metálica de mayor diámetro. Se modificaron las masas usadas para verificar la eficiencia de retención respecto de la masa. Se realizaron ciclos de adsorción, desorción y readsorción sobre una misma muestra para determinar variaciones en la eficiencia del catalizador. En otra fase, en colaboración con el Dr. V. A. Ranea y el Prof. E. E. Mola (INIFTA, UNLP), se desarrolló el estudio teórico de la adsorción de moléculas de SO2, CH4, CO2, O2 y CO sobre Cr2O3(0001) mediante Teoría del Funcional Densidad (programa VASP, Vienna Ab-initio Simulation Package), y el estudio de la cinética de la reacción entre CH4, SO2 y el O2 junto con la presencia de especies sulfito y sulfato. Este estudio permitió hallar los sitios preferenciales de adsorción de Sº y la posible competencia con SO2 experimentalmente y por cálculos teóricos. Dentro del marco de la presente línea de investigación, la Ing. Sabrina Hernández Guiance continúa realizando experiencias en el marco del proyecto conjunto con el INIFTA, las cuales forman parte del desarrollo de su tesis doctoral. Experimentalmente, se observa que la eficiencia de adsorción del catalizador respecto al SO2 es cercana al 100%. Se observa un pico de termodesorción a 1120 K. Luego, se estudió la oxidación de CH4 con SO2. Se observa que hay producción de CO2 desde temperatura inicial, seguida de un aumento significativo en la formación de CO2 hasta 330-340 K. Luego, la producción de CO2 se mantiene aproximadamente constante. Mediante el empleo de la ecuación de Arrhenius y resultados experimentales, se obtuvo la energía de activación de la reacción global, de 7 Kcal/mol. Mediante estudios teóricos, se determinó que la energía de quimisorción del SO2 sobre el Cr2O3 es de -3.09 eV para la configuración más estable, una energía de adsorción de O2 en estado disociativo de -1.567 eV, una energía para CH4 sobre O2 adsorbido previamente de -0.335 eV, y - 0.812 eV para la configuración más estable de CO2 sobre el sustrato.

Evaluación del efecto antídoto de fluxofenin sobre Digitaria Eriantha y Panicum Coloratum cv. Klein para aplicar herbicidas preemergentes

Resumen: En la región semiárida central, las gramíneas perennes megatérmicas contribuyen a disminuir los riesgos de erosión, a incrementar la receptividad en los sistemas de producción basados en pastizales naturales y a disminuir los costos de producción. Una de las especies de mayor difusión es pasto llorón (Eragrostis curvula). La resistencia a las bajas temperaturas invernales (-17°C), alta producción primaria y resistencia al pastoreo son algunas de las virtudes de esta especie. No obstante, durante el semestre frío y seco (otoño-invierno) el valor nutritivo del forraje diferido es muy bajo. La suplementación con concentrados energéticos –proteicos soluciona este problema, aunque incrementa los costos y complica el manejo. La identificación y evaluación de otras especies con características semejantes a pasto llorón, pero de mayor valor nutritivo sobre todo durante el invierno, fue una línea de trabajo importante en el INTA San Luis. De éste trabajo, surgieron dos especies actualmente en difusión en los sistemas de producción, a saber: Digitaria (Digitaria eriantha) y Mijo perenne (Panicum coloratum). Si bien la adopción de esta tecnología es importante, podría ser aún más elevada. Las dificultades de implantación es una causa relevante, sobre todo en potreros que han sido cultivados con especies anuales durante muchos años. En estos sitios, existe un importante banco de semilla de malezas gramíneas, que dificultan el control sin afectar la digitaria. El desarrollo de herbicidas preemergentes con gran poder residual, como así de compuestos químicos que funcionan como antídotos para proteger las especies que son afectadas por estos herbicidas, podrían resultar valiosos. Se dispone en el mercado de herbicidas de presiembra o preemergentes residuales formulados en base a acetamidas, a saber: i) S-metolaclor y ii) Acetoclor que controlan un amplio espectro de malezas incluidas las malezas problemas mencionadas. También se dispone de una sustancia química que funciona como antídoto-protector (fluxofenin) con el nombre comercial de Concep II y es utilizado para sembrar exitosamente el cultivo de sorgo. Se desconoce si éste compuesto podría proteger a las plántulas de digitaria y panicum. Se hipotetiza que la aplicación en el suelo de los herbicidas mencionados y la posterior siembra de semillas de digitaria y panicum protegidas con antídoto, no afectaría la germinación ni el desarrollo normal de plántulas de ambas especies. El objetivo de éste trabajo fue evaluar el efecto del antídoto, de los herbicidas y de la combinación de ambos sobre la germinación, crecimiento y sobrevivencia de plántulas de digitaria y panicum. El trabajo se desarrolló en el Laboratorio de semillas de la EEA San Luis del INTA, próxima a la ciudad de Villa Mercedes (Pcia. de San Luis). Se diseñaron 12 tratamientos con cuatro repeticiones para evaluar el efecto de cuatro dosis de antídoto (0; 20; 40 y 60 cc cada 100 kg de semilla) sin la aplicación de herbicidas (Sin), y la combinación de cada dosis de antídoto con dos herbicidas: SM (S-metolaclor) y A (Acetoclor) con la dosis recomendada comercialmente. Los tratamientos fueron: T1= (0:Sin); T2=(20:Sin); T3=(40:Sin); T4=(60:Sin); T5=(20:SM); T6=(40:SM); T7= (60:SM); T8=(20:A); T9=(40:A); T10=(60:A); T11=(0:SM); T12=(0:A). Se utilizaron 48 bandejas de plástico por especie forrajera de 15x10x3,5 cm, con 150 Se realizó la siembra al voleo con 0,5 gr de semilla en cada bandeja. Se compactó en forma semejante y cada bandeja se colocó en una bolsa de nylon para evitar la deshidratación. Luego se llevaron las 96 bandejas (2 especies forrajeras por 12 tratamientos por 4 repeticiones) a la cámara de cultivo con 30°C con 8 hs de luz y 20 °C con 16 hs de oscuridad. El ensayo tuvo una duración de 57 días. Se hicieron 14 mediciones de altura y n° de plantas. La unidad experimental fue la bandeja. Las variables respuesta (altura de hoja (mm) y el número de plantas) fueron sometidos a análisis de varianza y las medias comparadas utilizando el test de LSD. El nivel de significación utilizado en el trabajo es del 5%. Los resultados obtenidos: En Digitaria (Digitaria eriantha): I) El desarrollo y número de plantas fue mayor sin antídoto y sin herbicida, (p≤0,05) II) El tratamiento 6 (40:SM) resultó la mejor combinación para obtener un adecuado crecimiento y número de plántulas, aunque inferior al testigo (p≤0,05). III) Se logra efecto protector para el herbicida S-metolaclor con una dosis de antídoto entre 20cc y 40cc. IV) El antídoto es fitotóxico para la Digitaria Eriantha en dosis de 60cc (p≤0,05). V) El antídoto no protege a la Digitaria Eriantha en ninguna de sus dosis del herbicida Acetoclor En Mijo perenne (Panicum coloratum).: I) La aplicación de antídoto en la menor dosis (20 cc) no afectó el crecimiento ni el número de las plantas. En esta última variable, aún las dosis mayores del antídoto (40 y 60 cc) no tuvieron efectos negativos respecto al testigo (p≤0,05), II) La combinación del herbicida s-metolaclor (SM) con las dosis intermedias (20 y 40cc) de antídoto tuvo un ligero efecto negativo sobre el crecimiento y número de plantas respecto al testigo, aunque con diferencias significativas (p≤0,05) III) La aplicación del herbicida Acetoclor con todas las dosis del antídoto afectó significativamente el crecimiento y el número de plantas (p≤0,05). Se concluye que el tratamiento con antídoto en dosis bajas (20cc) no afecta el desarrollo ni el número de plantas de digitaria y panicum. Esta última especie es menos afectada que digitaria aún con mayores dosis. La mejor combinación de antídoto y herbicida SM, es de 20 cc para digitaria y 60 cc para panicum. El herbicida Acetoclor tuvo efectos negativos en ambas especies. Se recomienda realizar nuevos ensayos en condiciones reales de producción.

Caracterización de la respuesta a la temperatura en la germinación de semillas de Jatropha curcas

Resumen: La situación energética actual, la insaciable demanda energética y alimenticia y el complejo panorama sobre el futuro de los combustibles fósiles, han forzado a la búsqueda acelerada de nuevas fuentes alternativas para producir energía, entre ellas la producción de energía a partir de productos vegetales. Para no enfrentar ambas necesidades, el desafío de encontrar productos vegetales no comestibles, que se adapten a zonas marginales, que sean rentables y que proporcionen una fuente alta de energía, promete ser la alternativa prometedora que encaje en el escenario futuro y actual. El estudio profundo de nuevas especies , como Jatropha curcas para la producción de biodiesel adquiere relevancia. Este trabajo tiene el propósito de ampliar la frontera del conocimiento en el mecanismo fisiológico de germinación de J. curcas. El objetivo es poder caracterizar la respuesta a la temperatura durante la germinación de esta especie usando el análisis de tiempo térmico. Para esto se incubaron semillas de J. Curcas a cuatro diferentes temperaturas (20, 25, 30 y 35ºC) en agua destilada (Ψa=0 MPa). La temperatura base y temperatura óptima fueron 19ºC y 30ºC respectivamente. Aproximadamente el 40% de la población de semillas manifestó dormición absoluta. Otra parte de la población presentó dormición relativa, que se expresó progresivamente en distintas fracciones cuando la temperatura de incubación se alejó de los 30ºC. La aplicación práctica de los resultados encontrados en esta tesis, revela severas dificultades tanto para la germinación como para el establecimiento del stand de plantas de Jatropha curcas, las cuáles deberán ser consideradas por los mejoradores durante el proceso de selección y domesticación. La más importante de las limitaciones es el estrecho rango de temperaturas en el cual no se encuentran los problemas de dormición y la elevada tendencia que presenta la semilla para entrar en dormición secundaria con temperaturas mayores a 30ºC.

Factores ambientales que afectan la germinación de Dipsacus fullonum L; evaluación de temperatura, stress salino y osmótico

Resumen: Dipsacus fullonum es una especie conocida vulgarmente como carda, carda silvestre o cardencha, perteneciente a la familia Dipsacaceae. Es una maleza muy invasora que crece en sitios abiertos y resiste condiciones de sequía, inundación y salinidad. Conocer la tolerancia de esta especie a estos factores permitiría conocer su potencial área de infestación. Al presente esta información es escasa en la Argentina. Por otro lado, tampoco se dispone de información acerca del valor de sus temperaturas cardinales ni de la tolerancia al estrés salino u osmótico. Por ello, dentro de este marco teórico se evaluaron: i) el potencial agua base de germinación (ψb (50)) aplicando el modelo del hidrotiempo y ii) las temperaturas cardinales y iii) el tiempo térmico a germinación (TT). Para la obtención de estos parámetros se condujeron diferentes ensayos de germinación a las siguientes temperaturas: 5°C; 10°C; 15°C; 20°C; 25°C; 30°C y 35°C. Se calculó el porcentaje de semillas germinadas y el tiempo medio a germinación para todos los tratamientos térmicos. Fue observado que a medida que la temperatura aumentó, disminuía el tiempo medio a germinación (T50) y sólo en dos temperaturas estudiadas el porcentaje final no llegó al 100% (i.e. 5°C y 30°C) y a 35°C no se observó germinación. La temperatura base fue de 4,94ºC, la óptima fue 25,46ºC y la crítica fue 38,90ºC. El tiempo térmico para la etapa de germinación fue de 39,06ºCd. En los ensayos de stress osmótico y salino, se observó que a medida que las semillas fueron incubadas a potenciales más negativos el porcentaje de germinación final no varió excepto en los potenciales muy negativos (- 1 MPa en NaCl y -0,75MPa en PEG). En cambio, se observó un retraso en el inicio de la germinación. Estos resultados proponen que en coincidencia con sus características morfológicas, su hábito de crecimiento, su fácil dispersión y el amplio rango de condiciones ambientales donde la germinación alcanza elevados porcentajes permiten proponer que D. fullonum sea reportada en nuevas zonas.

Estudio de la factibilidad de aplicación, a escala planta piloto, del catalizador Cr2O3, soportado en alúmina, en la reducción de emisión de SO2 a la atmósfera proveniente de fuentes fijas

Resumen: Se propone utilizar un óxido como el Cr2O3 como catalizador ya que se ha determinado anteriormente, en la primera etapa de esta investigación, (“Estudio comparativo de la retención de SO2 sobre óxidos de metales de transición soportados en alúmina”), que la retención de SO2 sobre su superficie es un proceso de quimisorción con formación de especies sulfito superficiales sobre sitios básicos y un proceso de óxido reducción del ión metálico. Apoya este mecanismo el hecho de que la cantidad de SO2 adsorbido es función de la temperatura. La mayor eficiencia del Cr2O3 puede explicarse en base a sus propiedades superficiales, lo cual ha sido utilizado en la segunda etapa de reacción de reducción, ya que se ha completado la etapa inicial de quimisorción. En la segunda etapa de esta investigación (“Estudio de la reacción de reducción de SO2 con CH4 a altas temperaturas sobre catalizador de Cr2O3 soportado en alúmina”), se apuntó al estudio de un nuevo tipo de sinergia entre propiedades ácido-base y propiedades redox en una misma superficie. La tercera etapa apuntó a determinar la influencia que tiene el O2 en este proceso, ya que el O2 se encuentra presente en las chimeneas industriales en las condiciones de reacción entre el SO2 y el CH4, y produce modificaciones en los parámetros de reacción. Se experimentó con diferentes masas de catalizador y flujos de los distintos gases, y se estudió la influencia de la presencia de oxígeno en la reacción y particularmente con diferentes flujos del mismo, y la posibilidad de regeneración del catalizador.En esta cuarta y última etapa se están estudiando los cambios que se producen en la reacción al pasar de escala laboratorio a planta piloto utilizando una columna de mayor diámetro construída en metal. A través de los datos experimentales se está estudiando, en conjunto con el INIFTA, la presencia de especies sulfito y sulfato sobre la superficie del soporte. Adicionalmente, por medio del programa VASP (Vienna Ab-initio Simulation Package), se analiza la interacción entre los reactivos gaseosos y el soporte.

Energeia Año 12 Nº 12, 2014 (número completo)

Contenido: Presentación -- Estudio teórico-experimental de la adsorción y reducción catalítica de SO2 sobre Cr2O3/Al2O3 en presencia de CH4 a altas temperaturas / Ignacio Daniel Coria ; Oscar Caratolli ; Sabrina N. Hernández Guiance ; Diana Hamman -- Estudio de los procesos de transferencia de masa, cantidad de movimiento y energía en el secado de granos de origen agrícola : desarrollo de herramientas de cálculo aplicables al diseño de equipos y control de procesos / Guillermo Boffa ; Ana María Farías ; Oscar Galaretto ; Fernando Giannico ; Luis Herrera ; Francisco Casiello ; Pablo Scuracchio -- Herramientas y métodos para la caracterización de la sostenibilidad socio, productivo, ambiental en áreas representativas de la cuenca del río Carcarañá, en el sur de la provincia de Santa Fe / Luis Herrera ; Julio Castellarín ; Julio Sánchez ; Francisco Casiello -- Films de polietileno oxo-degradados mediante envejecimiento acelerado por radiación UV y calor / A. I. Carranza ; W. D. Garnero ; G. Pierson ; R. M. Giordano ; L. M. Salvatierra -- Redes de sensores inalámbricos apllicadas al monitoreo y análisis de condiciones de higiene y seguridad en entornos industriales / Eduardo Rodríguez ; Claudia Deco ; Luciana Burzacca ; Mauro Pettinari ; Santiago Costa ; Cristina Bender -- Recuperar plásticos desechables a los fines de conformar elementos constructivos de una vivienda económica como respuesta social, analizada como un problema de ingeniería ambiental / Ana E. Espinosa ; José L. Parodi ; Elsa S. Araujo ; Alalia Alleva ; Sebastián Forestieri -- Análisis des la eficiencia técnica de programas de desarrollo empresarial : avance de invesstigación / Luis Piacenza ; Pablo salvático ; Azul Chamorro -- Abordaje metodológico de la marginalidad urbana en el barrio San Francisquito de la ciudad de Rosario / María Elena Aradas Díaz ; María Cristina González Pou ; Melina Dachesky -- Redes neuronales artificiales aplicadas al análisis de datos en ingeniería ambiental e impacto ambiental / M. Parodi ; L. Herrera ; M. Matar ; L. Barrea ; M. Mechni ; E. Masramón ; E. Luccini