Fibras elaboradas a partir de residuos de café mediante electrospinning para la captura de gases de efecto invernadero

Vera Molina, María José; Santamaria Morales, Yamary Eliana

Fibras elaboradas a partir de residuos de café mediante electrospinning para la captura de gases de efecto invernadero

dc.contributor.advisor	Nabarlatz, Debora Alcida
dc.contributor.advisor	Quintero Prada, Laura Valentina
dc.contributor.author	Vera Molina, María José
dc.contributor.author	Santamaria Morales, Yamary Eliana
dc.contributor.evaluator	Ballesteros Rueda, Luz Marina
dc.contributor.evaluator	Mercado Ojeda, Ronald Alfonso
dc.date.accessioned	2025-03-03T18:33:58Z
dc.date.available	2025-03-03T18:33:58Z
dc.date.created	2025-03-03
dc.date.issued	2025-03-03
dc.description.abstract	Este proyecto tuvo como objetivo evaluar la factibilidad de obtener fibras a partir de xilanos extraídos de residuos agroindustriales de la industria del café y evaluar su uso para la captura de GEI (amoníaco) del aire. Las fibras se elaboraron por electrospinning de una solución acuosa de xilano, alcohol polivinílico (PVA), bentonita y alginato de sodio, estas fueron depositadas sobre un soporte elaborado con residuos de papel periódico, pergamino de café, bagazo de caña y cáscara de cacao seca. los experimentos se realizaron variando la distancia entre los electrodos del electrospinning (10 cm y 16 cm), además de variar la concentración de xilano en la solución (2.5% p/v y 5% p/v). Se evaluó la capacidad de adsorción de amoníaco en el aire en un sistema de control y se caracterizó su morfología mediante microscopía electrónica de barrido. La capacidad de adsorción de amoníaco se modeló con un modelo de pseudo segundo orden, donde la capacidad de adsorción máxima del conjunto soporte-fibra fue de 0.78± 0.32 mg NH3/g adsorbente usando una distancia de 10 cm entre electrodos y 5% p/v de xilano. La morfología de las fibras fue en su mayoría homogénea, diámetros medidos estuvieron entre 0.73 y 1.16 μm. Se observó que la variación de la concentración de xilano en la solución y la distancia entre los electrodos del electrospinning afectó la capacidad de adsorción, siendo las fibras producidas a partir de la solución con menor concentración de xilano y mayor distancia entre electrodos las que presentaron mayor eficiencia en la adsorción; demostrando el potencial de los residuos de café para la fabricación de fibras para la captura de gases de efecto invernadero.
dc.description.abstractenglish	This research investigates the feasibility of utilizing xylans extracted from coffee waste to produce fibers capable of capturing ammonia from the air, contributing to sustainable waste valorization and environmental mitigation. Fibers were fabricated through electrospinning an aqueous solution comprising xylan, polyvinyl alcohol (PVA), bentonite, and sodium alginate onto a composite support derived from newspaper waste, coffee parchment, sugarcane bagasse, and dried cocoa shells. Experimental parameters included varying the electrode distance during electrospinning (10–16 cm) and the xylan concentration in the solution (2.5–5% w/v). The fibers were evaluated for their ammonia adsorption capacity and characterized morphologically using scanning electron microscopy (SEM). Adsorption behavior was modeled using a revised pseudo-second-order kinetic model, revealing a maximum adsorption capacity of 0.78 mg NH₃/g adsorbent for fibers spun at 10 cm electrode distance with 5% w/v xylan. Remarkably, fibers containing 2.5% w/v xylan and fabricated at 16 cm electrode distance achieved an adsorption capacity of 15.72 mg NH₃/g without its support. SEM analysis demonstrated homogeneous morphology, with fiber diameters ranging from 0.73 μm to 1.16 μm. The study concludes that the xylan concentration and electrode distance significantly influence fiber morphology and adsorption performance. Fibers produced at lower xylan concentrations and greater electrode distances exhibited superior ammonia adsorption efficiencies; demonstrating the potential of coffee waste for the manufacture of fibers for the capture of greenhouse gases.
dc.description.degreelevel	Pregrado
dc.description.degreename	Ingeniero Químico
dc.format.mimetype	application/pdf
dc.identifier.instname	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponame	Universidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourl	https://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.uri	https://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/45194
dc.language.iso	spa
dc.publisher	Universidad Industrial de Santander
dc.publisher.faculty	Facultad de Ingeníerias Fisicoquímicas
dc.publisher.program	Ingeniería Química
dc.publisher.school	Escuela de Ingeniería Química
dc.rights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrights	info:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coar	http://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommons	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.license	Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subject	xilano
dc.subject	amoníaco
dc.subject	electrospinning
dc.subject	adsorción
dc.subject	hidrogel
dc.subject	fibras
dc.subject	gases de efecto invernadero
dc.subject.keyword	xylan
dc.subject.keyword	ammonia
dc.subject.keyword	electrospinning
dc.subject.keyword	adsorption
dc.subject.keyword	hydrogel
dc.subject.keyword	fibers
dc.subject.keyword	greenhouse gases
dc.title	Fibras elaboradas a partir de residuos de café mediante electrospinning para la captura de gases de efecto invernadero
dc.title.english	Fibers produced from coffee waste by electrospinning for greenhouse gas capture
dc.type.coar	http://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversion	http://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.local	Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado