El investigador del CONICET en el Centro de Tecnología de Recursos Minerales y Cerámica (CETMIC, CONICET - UNLP - CIPBA) Pablo Arnal y el becario Leonel Long fabricaron un horno que convierte la madera en carbón.

El invento cumple la misma función que el equipamiento requerido por los métodos convencionales empleados para llevar adelante este procedimiento químico y para hacerlo utilizaron dos latas de alimentos en conserva, una chapa mediana y tubos para chimeneas comunes. 

El desarrollo del sistema casero fue publicado días atrás en la prestigiosa revista científica Chemistry-Methods.

Dedicados al estudio de nuevos métodos de descontaminación de aguas, los especialistas se topaban con un problema frecuente: los altos costos de obtener el carbón vegetal.

Dicho material es muy preciado para quienes investigan en este tema por su estructura abierta de poros grandes a distintos niveles, altamente eficiente a la hora de capturar y retener distintas sustancias tóxicas del medio líquido.

Precisamente, por la dificultad al analizar estos procesos es que se necesita hacer muchas repeticiones de ensayos y, con eso, grandes cantidades de carbón, cuya producción no es ni rápida ni barata.

Frente a este cuello de botella, los expertos decidieron dar un paso atrás y aplicar sus conocimientos y creatividad en diseñar su propia “fábrica” de la materia prima, con una condición: abaratar gastos lo máximo posible.

“El sistema del que hablamos sirve para convertir la biomasa, es decir la energía que puede obtenerse de la materia orgánica, como por ejemplo el tronco de un árbol, sus hojas y restos de poda o de actividades agropecuarias e, incluso, los huesos de seres vivos, en carbón vegetal”, explicó Arnal.

“Nosotros ponemos el foco en la madera, que tiene una estructura fascinante: parece un bloque sólido pero al observarla en microscopio se ven miles de canales longitudinales de distintos grosores por los que circula el agua, y gracias a eso el carbón que se genera con su combustión resulta tan interesante”, destacó el investigador. 

Normalmente, esta conversión se realiza en un laboratorio mediante un reactor químico que consiste en un horno tubular de vidrio de cuarzo que de un lado recibe un gas inerte –que puede ser argón, helio o nitrógeno–, ubicado dentro de un tambor que se calienta y en el que se inserta el material a carbonizar.

“El argón y el helio son caros y el proceso es muy complejo. Además, al final se obtiene apenas un gramo de carbón vegetal, algo que nos obliga a repetir el procedimiento varias veces si queremos hacer un estudio estadísticamente sólido”, relató Long.

En este sentido, los especialistas explican que el acotado volumen de carbón que se consigue condiciona en cierto modo las investigaciones que dependen de ese insumo, ya que es necesario poner en la balanza todos los factores en juego y lo que se gasta no solo en dinero sino también en recursos, energía consumida, tiempo y esfuerzo. 

“Además de ser idéntico al material producido de manera tradicional pero multiplicado en varios órdenes de magnitud, el invento presentó igual composición y comportamiento químico. Y esto lo validamos a través de ensayos de remoción de contaminantes en agua que funcionaron muy bien”, apuntó Arnal.

"Nuestro sistema también permite intervenirlo, por ejemplo aplicando distintos tratamientos a la madera antes de carbonizarla, como el agregado de sales para modificar las propiedades del carbón resultante, o incluso añadiéndole a posteriori compuestos químicos que le otorguen diferentes atributos", finalizó el investigador.

Artículo completo: https://doi.org/10.1002/cmtd.202100037