Estudio de un carbón activado obtenido a partir de la semilla del aguacate criollo y su aplicación en la adsorción de contaminantes en el agua

Abstract

El presente proyecto de grado se centró en la valorización de la semilla de aguacate criollo (Persea americana), un residuo agroindustrial de gran abundancia regional, mediante su transformación en carbón activado para el tratamiento de aguas contaminadas. El estudio buscó mitigar el impacto ambiental de estos desechos bajo un modelo de economía circular, analizando la capacidad adsortiva del material y determinando su factibilidad económica para una producción a escala industrial. La metodología se desarrolló en cuatro fases secuenciales. Inicialmente, se realizó la caracterización fisicoquímica del precursor, confirmando que cuenta con propiedades óptimas para el desarrollo de una estructura porosa. En la fase de síntesis, el material fue sometido a un proceso de carbonización a 400 °C y una posterior activación química con ácido fosfórico (H3PO4), empleando una relación de impregnación de 2:1 para garantizar la apertura de los poros. Posteriormente, se validó el desempeño del carbón mediante ensayos de cinética de adsorción con el colorante azul de metileno, logrando un porcentaje de remoción excepcional del 96 % en un tiempo de contacto de tan solo 30 minutos. Finalmente, se abordó el diseño del proceso para una planta con capacidad de producción de carbón para 1200 kg/día. Para ello, se cotizaron los equipos industriales necesarios para el montaje de la línea de producción, incluyendo el sistema de molienda, hornos rotatorios y tanques de lavado. El análisis financiero determinó que el costo de producción unitario es de $17,877.93 COP por kilogramo, lo cual, proyectado a 10 años, arroja una Tasa Interna de Retorno (TIR) del 18.78 %. Los resultados concluyen que la semilla de aguacate es un precursor técnica y financieramente competitivo, con una velocidad de adsorción superior a la de otros materiales convencionales reportados en la literatura.