Doctorado en Ciencias en Ingeniería de Procesos — 2021
- Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), México
- Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS), Orléans, Francia
Dr. Diakaridia Sangaré
Investigador en ingeniería de procesos aplicada a las bioenergías
Especializado en la modelización, la simulación numérica y la optimización de procesos de conversión de biomasa.
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Formación
Maestría en investigación en ingeniería de procesos — 2017
- Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), México
Ingeniería Química — 2014
- Universidad de Oriente (UO), Santiago de Cuba, Cuba
Idiomas
- Español
- Francés
- Inglés
- Portugués
- Bambara
- Jula
Perfil profesional
Prensa y medios
Estudiante de doctorado de la UASLP gana 1er lugar
Diakaridia Sangaré, estudiante del Doctorado en Ciencias en Ingeniería Química de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), impartido en la Facultad de Ciencias Químicas, obtuvo el primer lugar en la categoría de Tecnología del concurso de proyectos de investigación de la institución con el trabajo «Combustibles obtenidos a partir de biomasa —bagazo de Agave salmiana— como nuevas fuentes de energía para un futuro sostenible». El reconocimiento fue otorgado en el marco del Premio Universitario de Investigación Socio-Humanística, Científica y Tecnológica 2017.
Leer el artículo originalPatricia CalvilloEl Sol de San Luis2 de noviembre de 2017
Estudiante de posgrado-UASLP, propone nuevas fuentes de energía
Diakaridia Sangaré, estudiante de posgrado de la Facultad de Ciencias Químicas de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), recibió el Premio Universitario de Investigación Socio-Humanística, Científica y Tecnológica por un proyecto centrado en la conversión de biomasa en combustibles sintéticos. En la entrevista, el investigador originario de Mali explicó que su trabajo se desarrollaba mediante una colaboración entre la UASLP y el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS), en Francia, con el objetivo de valorizar la biomasa como fuente alternativa de energía para un futuro sostenible.
Leer el artículo originalAmanecer HuastecoAmanecer Huasteco5 de noviembre de 2017
Premios y reconocimientos
-
2022
Distinción a la mejor tesis doctoral 2021, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, México (2022). -
2021
Mención honorífica «Summa Cum Laude» por la tesis doctoral, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, México (2021). -
2018
Beca doctoral CONACYT, México (2018). -
2017
Premio Universitario de Investigación Socio-Humanística, Científica y Tecnológica, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, México (2017). -
2016
Premio Nacional de Investigación Científica y Tecnológica, categoría universitaria, México (2016). -
2014
Diploma de Oro en Ingeniería Química, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba (2014). -
2009–2014
Diploma al mejor estudiante extranjero, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba (2009–2014). -
2008
Beca de estudios para la formación universitaria en Cuba (2008).
Perfil de investigación
Mapa interactivo de investigación en 3D
Construyendo el mapa tridimensional de investigación…
Huella científica
Ingeniería química
Ciencia de materiales
Ingeniería
Enfoque experimental
Los experimentos se diseñan según las materias primas, el proceso y los productos objetivo. La primera etapa consiste en caracterizar las biomasas para establecer sus propiedades y seleccionar la vía de transformación más adecuada.
Caracterización de la biomasa
Incluye análisis elemental e inmediato, determinación del poder calorífico y análisis de la composición estructural, principalmente celulosa, hemicelulosa y lignina. Estos datos permiten evaluar la aptitud de la materia prima para la conversión termoquímica o la extracción y definir las condiciones iniciales de estudio.
Conversión termoquímica
La carbonización hidrotermal se estudia para producir hydrochar; la pirólisis, para generar biochar, fracciones condensables y gases no condensables valorizables; la gasificación, para producir gas de síntesis o gases combustibles; y la combustión, para generar calor y energía.
Extracción de compuestos bioactivos
La extracción sólido-líquido se orienta a recuperar y caracterizar compuestos bioactivos con aplicaciones farmacéuticas, cosméticas y afines. Se emplean maceración estática, extracción Soxhlet, extracción en flujo continuo y Soxtec; los datos obtenidos permiten comparar condiciones y optimizar el proceso.
Para más información, consultar Infraestructura.
Enfoque de modelización y simulación
En nuestra investigación, la modelización y la simulación constituyen herramientas transversales para representar y predecir el comportamiento de los procesos de valorización. Las utilizamos en diferentes escalas de transformación, desde la escala de laboratorio hasta la escala piloto. Los modelos se parametrizan y validan con datos experimentales antes de emplearse para simular e interpretar los fenómenos, comparar distintas configuraciones de reactores, optimizar las condiciones operativas y apoyar la toma de decisiones. A continuación, se presentan algunos de los enfoques de modelización que se utilizan.
Modelo cinético intrínseco
Los modelos cinéticos intrínsecos permiten determinar los parámetros cinéticos, identificar los mecanismos y las rutas de reacción y establecer las etapas o los fenómenos que controlan el proceso. Pueden formularse mediante esquemas de reacción de una o varias etapas para describir las transformaciones químicas de los constituyentes de la biomasa.
Modelos físicos
Los modelos físicos incluyen la dinámica de fluidos computacional (CFD) y los modelos multifísicos acoplados. Permiten resolver la hidrodinámica, la turbulencia, el transporte de especies y partículas, la transferencia de calor y masa, la radiación y las reacciones químicas en los reactores.
Modelos termodinámicos
En nuestra investigación, utilizamos los modelos termodinámicos principalmente para simular procesos en estado estacionario. Estos modelos integran las diferentes operaciones unitarias del proceso y combinan los balances de materia y energía con ecuaciones de estado, relaciones de equilibrio de fases y parámetros de interacción binaria, con el fin de representar el comportamiento de las mezclas y las operaciones de separación.
Diseño de experimentos y modelos estadísticos
La estrategia se organiza en tres etapas: screening para identificar los factores influyentes; estudio de factores para cuantificar los efectos principales y las interacciones; y metodología de superficie de respuesta para construir modelos empíricos, localizar las condiciones óptimas y validarlas. El análisis estadístico permite evaluar la significancia, la incertidumbre y la calidad del ajuste.
Aprendizaje automático
En nuestra investigación, utilizamos modelos de aprendizaje automático para representar relaciones no lineales y generar predicciones a partir de datos experimentales, resultados de simulaciones CFD o conjuntos de datos híbridos que combinan ambas fuentes. Entre los enfoques empleados se incluyen las redes neuronales artificiales convencionales y las redes neuronales informadas por la física (PINNs). A diferencia de los modelos neuronales clásicos, las PINNs incorporan durante su entrenamiento restricciones derivadas de las leyes físicas. Una vez validados, estos modelos pueden emplearse como modelos sustitutos de bajo coste computacional o integrarse como componentes de gemelos digitales.
Algunas investigaciones destacadas
Reactor agitado de carbonización hidrotermal: hidrodinámica, transferencia térmica y cinética
Se desarrolló un modelo CFD de un reactor agitado de carbonización hidrotermal para estudiar la hidrodinámica, la distribución de partículas, la transferencia de calor y la cinética. La simulación permitió definir una condición de agitación de referencia, posteriormente verificada experimentalmente, y analizar el acoplamiento multifísico en el reactor.
Hidrodinámica y distribución de partículas: simulación CFD
Se realizaron simulaciones a diferentes velocidades de agitación para identificar la condición en la que la acción inercial e hidrodinámica generada por las palas del agitador supera la tendencia gravitacional a la sedimentación y asegura una distribución homogénea de las partículas en el líquido. Los resultados permitieron establecer una velocidad de agitación del orden de 550 rpm como condición de referencia para el reactor.
Hidrodinámica y distribución de partículas: experimental
Después de las simulaciones, se realizaron ensayos experimentales a diferentes velocidades de agitación para verificar y validar las condiciones predichas por el modelo. Los resultados mostraron que se requiere una velocidad del orden de 550 rpm para obtener una dispersión homogénea de las partículas en el reactor. Las observaciones experimentales confirmaron la formación de una mezcla uniforme en la condición estudiada.
En este enfoque de simulación CFD se acoplaron diferentes modelos físicos para resolver simultáneamente el flujo, el transporte y la distribución de partículas, la transferencia de calor y la cinética de la carbonización hidrotermal. La figura reúne los campos de velocidad, temperatura y fracción volumétrica de las fases sólida y líquida, junto con la evolución de la transformación de la biomasa.
Leer másCombustión de gases de pirólisis y diseño de reactor
En este estudio se caracterizó experimentalmente un reactor a escala piloto destinado a la recuperación de energía térmica, con una potencia comprendida entre 15 y 30 kW. Posteriormente, se desarrolló un modelo CFD reactivo para estudiar la hidrodinámica y la combustión de gases de pirólisis de bajo poder calorífico. Después de su validación con datos experimentales, el modelo se utilizó para comparar diferentes configuraciones del reactor e identificar las condiciones que favorecen la combustión y reducen la concentración residual de CO.
El campo de temperatura simulado permite localizar la principal zona de combustión y las regiones de mayor temperatura dentro del reactor. La comparación entre configuraciones muestra que la geometría del reactor, la posición de entrada del gas de pirólisis y la distribución del aire modifican directamente la ubicación y la extensión de las zonas calientes.
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Este resultado de la simulación CFD muestra la distribución espacial del CO residual después de la oxidación. La comparación entre las diferentes geometrías permite identificar cómo la configuración del reactor modifica la localización de las regiones en las que la oxidación del CO permanece incompleta.
Leer másCinética multietapa acoplada a CFD para la pirólisis de biomasa lignocelulósica y la reactividad del biochar
En este estudio, se acopló un modelo cinético multietapa a la simulación CFD para representar la degradación de los constituyentes lignocelulósicos de la biomasa y la formación de los principales productos de pirólisis: biochar, bioaceite, agua y gases no condensables. Para una velocidad de calentamiento de 10 °C/min, la figura muestra la pérdida de masa de la biomasa y la evolución de las diferentes fracciones de productos durante el proceso.
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La figura presenta la evolución de la reactividad del biochar mediante la disminución progresiva del carbono residual a diferentes temperaturas isotérmicas, comprendidas entre 850 y 1000 °C, y para tiempos de tratamiento de hasta 90 minutos. La conversión aumenta al incrementar la temperatura y el tiempo de reacción, lo que permite caracterizar la cinética y la reactividad del biochar.
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Simulación dinámica de una columna de stripping
Se realizó una simulación dinámica de una columna de stripping utilizada en la purificación de DOP destinado a aplicaciones médicas. El modelo permitió analizar el comportamiento hidráulico y dinámico de la columna, comparar diferentes condiciones operativas y determinar el tiempo necesario para alcanzar el régimen estacionario. También permitió estudiar la evolución temporal del proceso durante las etapas de arranque y estabilización.
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CFD acoplado al diseño de experimentos
Se realizó inicialmente un estudio cinético para estimar los parámetros cinéticos y el coeficiente de difusión asociados a la extracción de dihidrorobinetina y robinetina a partir de madera de Robinia. Estos parámetros se incorporaron posteriormente a un modelo CFD de un reactor a escala piloto, validado con datos experimentales. El estudio combinó maceración estática, extracción en flujo continuo y diseño de experimentos para optimizar las condiciones operativas y maximizar la recuperación de ambos compuestos bioactivos de interés para aplicaciones cosméticas.
Leer másColaboraciones
Red
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Red de colaboración actual
Esta red representa mis colaboraciones científicas e institucionales actuales. Cada vínculo corresponde a una relación de trabajo establecida mediante coautorías, proyectos conjuntos, codirección o cotutela de tesis, formación y supervisión de estudiantes, movilidad académica, intercambio de datos y metodologías, o utilización complementaria de infraestructuras experimentales y numéricas. Estas interacciones se articulan desde mi unidad de investigación, CIRAD–UPR BioWooEB, en colaboración con universidades, centros de investigación y otras unidades científicas de diferentes países. La vista relacional permite identificar los vínculos directos entre investigadores, equipos e instituciones, mientras que la vista geográfica muestra la distribución internacional de estas colaboraciones y su extensión por país.
Cargando el mapa interactivo…
Principales instituciones colaboradoras
Formas de colaboración
-
Proyectos y redes de investigación
Desarrollo de proyectos de investigación conjuntos y preparación de propuestas nacionales o internacionales.
Participación en redes de investigación, consorcios y otras iniciativas científicas.
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Formación, supervisión y movilidad
Codirección de tesis doctorales y de maestría, formación de estudiantes, supervisión de prácticas y movilidad de estudiantes, investigadores o personal académico.
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Intercambio de conocimientos e infraestructuras
Intercambio de conocimientos, métodos y datos, y acceso complementario a infraestructuras.
-
Producción y difusión científicas
Preparación conjunta de artículos de investigación, libros, capítulos de libros y contribuciones a congresos, seminarios o encuentros científicos.
Si desea explorar una posible colaboración, contáctenos.
Publicaciones
Artículos
2026
Mechanistic insights into microwave-assisted ethyl acetate extraction of natural astaxanthin from Paracoccus sp. for functional products and cost estimation
2026
Quantification of cashew nut shell pyrolysis products and the effect of extractives on the product distribution
2026
Influence of ethanol on ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from cocoa pod husk and their antioxidant, antihypertensive, and antihyperglycemic activity
2026
Understanding the thermal degradation mechanisms of Cashew nut shell liquid constituents: Anacardic acids, cardanols and cardols (ACC)
2025
Mathematical modeling of multi-step kinetics of biomass pyrolysis applied to agave bagasse and char oxidation reactivity
2025
Thermal degradation and reactivity of cashew nut shell liquid constituents
2025
Comparative analysis of CFD modeling and process Simulation for pyro-gasification of biomass
2025
Novel strategies for valorizing red araça pomace: Cyanidin-rich extracts recovery and sustainable bioenergy production
2025
CFD insights into microwave-assisted deep eutectic solvent for the recovery of astaxanthin from bacteria Paracoccus carotinifaciens: From extraction to agricultural applications
2025
Thermal decomposition of spent lithium-ion batteries pouch: Investigating kinetic and thermodynamic compensation effects
2025
Lignocellulosic-based hydrochars: Synthesis, characterization and application in water decontamination
2025
Hydrochar of Prunus persica: Green promoter of radical species to degrade methylene blue with visible irradiation
2024
Hydrothermal carbonization of cocoa shell: Hydrochar characterization, kinetic triplets, and thermodynamic aspects of the process
2024
Pyro-gasification of lignocellulosic biomass: Online quantification of gas evolution with temperature, effects of heating rate, and stoichiometric ratio
2024
Multi-step kinetic mechanism coupled with CFD modeling of slow pyrolysis of biomass at different heating rates
2024
Numerical modeling and evaluation of solid-liquid extraction with pressurized hot water extraction applied to Robinia Pseudoacacia wood
2024
Eco-sustainable biorefinery to the management of winery waste by integrating sequential ready-to-use pigments and bioenergy through advanced multi-step kinetic slow pyrolysis
2024
Hydrothermal carbonization of biomass: experimental study, energy balance, process simulation, design, and techno-economic analysis
2023
Computational Fluid Dynamics (CFD) modeling of static maceration in view to optimize continuous flow extractions of robinetin and dihydrorobinetin from Robinia pseudoacacia wood
2023
Pyrolysis kinetics of Byrsonima crassifolia stone as agro-industrial waste through isoconversional models
2022
Comparative pyrolysis studies of lignocellulosic biomasses: Online gas quantification, kinetics triplets, and thermodynamic parameters of the process
2022
Kinetic studies of hydrothermal carbonization of avocado stone and analysis of the polycyclic aromatic hydrocarbon contents in the hydrochars produced
2021
Quantification and kinetic study of the main compounds in biocrude produced by hydrothermal carbonization of lignocellulosic biomass
2021
Hydrodynamics, heat transfer and kinetics reaction of CFD modeling of a batch stirred reactor under hydrothermal carbonization conditions
2020
Modeling of Agave Salmiana bagasse conversion by hydrothermal carbonization (HTC) for solid fuel combustion using surface response methodology
Capítulos de libro
2023
Thermogravimetric analysis and kinetic modeling of Nanche stone BSC pyrolysis: A potential agro-industrial waste for bioenergy production
Comunicaciones en congresos
2023
Innovative processes for natural active ingredients extraction and their online functionalization using flow chemistry
2023
Online eco-friendly processes: from biomass to enhanced natural ingredients
2022
Pyrolysis Kinetics of Hydrochars derived from Agricultural residues using Thermogravimetric Analysis
2018
Optimization of agave salmiana bagasse conversion by hydrothermal carbonization (HTC)
2017
Optimization of agave salmiana bagasse conversion by hydrothermal carbonization (HTC)
2017
Synthetic fuels obtained from biomass (agave salmiana bagasse) as new energy sources for a sustainable future
2017
Hydrothermal carbonization for biomass energy densification
2016
Production of synthetic fuels from biomass (agave salmiana bagasse)
2016
Thermal characterization and kinetic studies of pyrolysis and gasification of Agave Salmiana bagasse
Tesis
2021
Experimental and simulation study of the hydrothermal carbonization of biomasses for the production of synthetic fuels
Memorias y trabajos de fin de estudios
2017
Producción de combustibles sintéticos a partir de biomasa (bagazo de Agave salmiana)
2014
Obtención de biogás con fines energéticos a partir de la metanogénesis de mezclas de residuo orgánico y excretas animales
Revisión por pares
- Chemical Engineering Journal (4)
- Journal of Thermal Analysis and Calorimetry (4)
- Fire (3)
- Mathematical and Computational Applications (3)
- Sustainable Chemistry and Pharmacy (2)
- Biomass Conversion and Biorefinery (2)
- Discover Applied Sciences (2)
- Biomass and Bioenergy (1)
- Reaction Chemistry & Engineering (1)
- Scientific Reports (1)
Proyectos en curso
Los proyectos en curso combinan experimentación y simulación numérica para la bioenergía, la valorización de residuos agroindustriales, la producción de biochar y el desarrollo de modelos predictivos.
BIOSTAR — Bioenergía para las pymes de África Occidental
Periodo2020–2026
EstadoEn curso
Mi rolOptimización del diseño de un reactor de pirólisis oxidativa y de un quemador de gases de pirólisis mediante modelización CFD.
EnfoqueBioenergía descentralizada para pequeñas y medianas empresas de África Occidental.
Países de aplicaciónBurkina Faso y Senegal
Países de difusiónMali, Costa de Marfil y Níger
Sitio webVer el sitio
VITI-VALMO INTERREG SUDOE
Periodo2025–2028
EstadoEn curso
EnfoqueValorización de residuos agrícolas locales para contribuir al desarrollo de una viticultura más resiliente.
Países participantesFrancia, España y Portugal.
Mi rolDesarrollo de modelos cinéticos acoplados a CFD para predecir el rendimiento y las propiedades de los productos de pirólisis, con especial atención a las propiedades del biochar, incluidas el área superficial y la estructura porosa.
Proyectos finalizados
Procesos integrados ecorresponsables para ingredientes cosméticos (PIERIC)
Periodo2020–2023
EstadoFinalizado
Mi rolResponsable de la implementación de un reactor de flujo continuo y de la optimización de las condiciones operativas para extracciones en flujo continuo, acoplando modelización CFD y diseño de experimentos.
EnfoqueProcesos ecorresponsables para la obtención de ingredientes cosméticos.
Sitio webVer el sitio
Rediseño de la columna de stripping para la purificación de plastificantes
Periodo2018–2020
EstadoFinalizado
Mi rolRealización de simulaciones de proceso para determinar las condiciones óptimas de estabilización de la columna de stripping y apoyo al arranque de un proceso continuo.
EnfoqueOptimización de procesos para la purificación de plastificantes.
Energía, biocombustibles y tecnologías limpias para el desarrollo sostenible
Periodo2012–2015
ContextoPrograma de proyecto VLIR-UOS en investigación científica.
EstadoFinalizado
Mi rolDiseño y desarrollo de minirreactores y digestores a escala de laboratorio para obtener datos preliminares orientados al cambio de escala hacia aplicaciones industriales.
EnfoqueEnergía, biocombustibles y tecnologías limpias para el desarrollo sostenible.
Supervisión
Mohammed Nafiu Adamu
Producción y valorización de biochar derivado de biomasa: craqueo catalítico de alquitranes y enmienda del suelo.
Maximiliano Ruiz Alba
Aplicación del aprendizaje automático a la simulación de la carbonización hidrotermal de biomasa lignocelulósica.
Luis Arturo Arroyo Ibarra
Simulación numérica de la carbonización hidrotermal de biomasa lignocelulósica.
Xiaohui Ji
Simulación numérica de la combustión de gases de pirólisis: optimización del rendimiento energético y de las emisiones.
Ikram Laribi
Desarrollo y optimización de un protocolo de aislamiento selectivo de los principales compuestos de la biomasa lignocelulósica.
Mathis Lourenco
Modelización de la distribución del flujo de aire en un secador piloto de caucho natural.
Muhammad Hafiq Zaiful Razuan
Extracción sólido-líquido aplicada a Robinia pseudoacacia.
Isabela Ferreira Moreno
Análisis y cuantificación de los principales compuestos presentes en los líquidos de carbonización hidrotermal de biomasa.
Xavier Gosse
Valorización de residuos orgánicos y residuos plásticos mediante gasificación.
Andrea Cárdenas Sánchez
Optimización de una columna de desorción para la purificación de DOP.
Infraestructura
En nuestro laboratorio (UPR BioWooEB), contamos con equipamiento experimental y capacidades de modelización a diferentes escalas, desde el laboratorio hasta la escala piloto. Estos recursos permiten estudiar desde la preparación y caracterización fisicoquímica de las materias primas hasta los procesos de conversión y el análisis de los productos finales. Para más información, consulte .
Uno de los sistemas de extracción sólido–líquido disponibles es de tipo Soxhlet. Permite extraer compuestos bioactivos y otras fracciones extraíbles de biomasa y residuos vegetales, según el disolvente y las condiciones operativas, y preparar los extractos para su posterior caracterización cromatográfica.
Principales capacidades analíticas
- Extracción sólido–líquido con selección del disolvente y de las condiciones operativas.
- Recuperación y preparación de fracciones ricas en compuestos bioactivos para su análisis.
Aplicaciones de investigación
- Comparación de los rendimientos de extracción y fraccionamiento de la biomasa con diferentes disolventes.
- Obtención de fracciones de compuestos bioactivos o de interés químico.
Nuestro sistema HPLC Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 permite separar y cuantificar compuestos no volátiles o termosensibles presentes en los extractos de biomasa, según la columna, el detector y el método de calibración empleados.
Principales capacidades analíticas
- Separación, identificación dirigida y cuantificación mediante métodos calibrados.
- Análisis de extractos obtenidos mediante Soxhlet u otros métodos de extracción.
Aplicaciones de investigación
- Estudio de compuestos fenólicos, ácidos orgánicos, azúcares y otros analitos compatibles.
- Comparación de la composición de los extractos y de las condiciones de extracción.
El analizador Micro-TGA/DSC trabaja con muestras a escala de miligramos y a presión atmosférica. Registra simultáneamente la variación de masa y los efectos térmicos bajo programas de temperatura y atmósferas controladas.
Principales capacidades analíticas
- Obtención simultánea de perfiles TG/DTG y de la señal DSC.
- Control de la temperatura, la velocidad de calentamiento y la atmósfera de ensayo.
Aplicaciones de investigación
- Caracterización térmica de biomasa, char y residuos.
- Identificación de etapas de descomposición y obtención de datos para estudios cinéticos.
Nuestro sistema GC–MS/MS permite identificar compuestos orgánicos y cuantificar de forma dirigida más de 85, mediante un método de calibración interna, en la fracción líquida condensable de la pirólisis de biomasa. Las familias analizadas incluyen, entre otras, compuestos fenólicos y metoxifenoles, derivados de azúcares, alcoholes, furanos, aldehídos, cetonas, ácidos carboxílicos, hidrocarburos, HAP y otros compuestos oxigenados.
Principales capacidades analíticas
- Separación e identificación de compuestos volátiles y semivolátiles.
- Cuantificación dirigida de más de 85 compuestos mediante calibración interna.
Aplicaciones de investigación
- Caracterización química de condensados y bioaceites de pirólisis.
- Comparación de condiciones de pirólisis y de la distribución de familias químicas.
El Macro-TGA trabaja con muestras a escala de gramos y a presiones de hasta 50 bar. Puede acoplarse a un micro-GC para cuantificar los gases no condensables y recuperar la fracción líquida para su análisis posterior.
Principales capacidades analíticas
- Seguimiento de la pérdida de masa con muestras a escala de gramos y presiones de hasta 50 bar.
- Control de temperatura, presión y atmósfera, con análisis de gases mediante micro-GC.
Aplicaciones de investigación
- Estudio de gasificación, activación y reactividad del char.
- Obtención de datos en condiciones representativas de reactores a escala piloto.
PyroLab es un reactor tubular horizontal para ensayos de pirólisis de biomasa hasta aproximadamente 800 °C, bajo temperatura y atmósfera controladas. Permite introducir una muestra fresca cuando el reactor ha alcanzado la temperatura deseada y recuperar por separado el biochar, los gases y los condensados.
Principales capacidades analíticas
- Introducción de una muestra fresca en una zona tubular previamente estabilizada a la temperatura de ensayo.
- Recuperación diferenciada de las fracciones sólida, gaseosa y condensable.
Aplicaciones de investigación
- Estudio del efecto de las condiciones operativas sobre el rendimiento de los productos.
- Producción de biochar y condensados para su caracterización posterior.
ALIGATOR es un reactor de lecho fijo dos en uno con dos zonas térmicas controladas de manera independiente. La primera puede utilizarse para la torrefacción, la pirólisis o la gasificación de la biomasa, y la segunda para el craqueo térmico o catalítico de los gases y vapores de pirólisis. El sistema puede acoplarse a un micro-GC para el análisis de gases en línea.
Principales capacidades analíticas
- Operación en dos zonas térmicas independientes bajo atmósfera controlada.
- Acoplamiento a micro-GC para el análisis en línea de gases.
Aplicaciones de investigación
- Estudio de la conversión termoquímica y de la reactividad del char.
- Evaluación del craqueo térmico o catalítico de gases y vapores de pirólisis.
El analizador BET caracteriza la superficie específica y la estructura porosa de materiales sólidos mediante fisisorción de gases. Proporciona el área BET, el volumen total de poros y la distribución del tamaño de poro.
Principales capacidades analíticas
- Obtención de isotermas de adsorción–desorción.
- Determinación del área específica, el volumen poroso y la distribución de tamaños de poro.
Aplicaciones de investigación
- Caracterización de char, biochar, hydrochar y carbones activados.
- Evaluación de catalizadores, adsorbentes y otros materiales porosos.
Plataforma piloto
Reactores semi-industriales
La plataforma de Energía de 600 m² alberga equipos piloto de I+D para la pirólisis, la torrefacción, la combustión y la gasificación de biomasa. Los ensayos se realizan a escalas de 10 a 100 kWh para estudiar el comportamiento de los procesos antes de su transferencia industrial.
Este reactor piloto continuo de pirólisis oxidativa autotérmica está diseñado para recuperar energía térmica a partir de biomasa. La biomasa entra por la parte superior y desciende por gravedad. El aire 1 oxida parcialmente los vapores condensables y aporta la energía necesaria para mantener la zona de pirólisis en régimen autotérmico. El aire 2 favorece la oxidación parcial del char en la zona inferior, facilita el descenso de la biomasa y contribuye al aporte térmico. Los gases de pirólisis pasan después a una cámara de combustión, donde se introduce aire adicional. La energía liberada se recupera mediante un intercambiador de carcasa y tubos para diferentes aplicaciones térmicas, especialmente en pequeñas y medianas empresas. Ver más.
Capacidades operativas
- Funcionamiento continuo en lecho fijo, con alimentación de biomasa por gravedad e inyecciones controladas de aire 1, aire 2 y aire de combustión.
- Cámara de combustión e intercambiador de carcasa y tubos integrados para recuperar energía térmica.
Aplicaciones científicas
- Estudio y optimización de la pirólisis oxidativa autotérmica y de la combustión de gases de pirólisis.
- Evaluación de la recuperación de calor para aplicaciones térmicas descentralizadas, especialmente en pequeñas y medianas empresas.
CarboLift es un reactor de lecho fijo a escala piloto para la carbonización y la pirólisis de biomasa bajo atmósfera controlada. Funciona en modo discontinuo o continuo, a temperaturas de hasta aproximadamente 1 000 °C y con velocidad de calentamiento regulable. En modo discontinuo produce biochar por lotes; en modo continuo puede alcanzar aproximadamente 1 kg·h⁻¹, según la densidad de la biomasa y las condiciones operativas.
Capacidades operativas
- Lecho fijo, temperatura de hasta aproximadamente 1 000 °C, velocidad de calentamiento regulable y atmósfera controlada.
- Funcionamiento discontinuo o continuo, con cuantificación de gases y recuperación de condensados para su análisis.
Aplicaciones científicas
- Producción y caracterización de biochar a escala piloto.
- Estudio del efecto de la temperatura, la velocidad de calentamiento y el tiempo de residencia.
CharLift es un reactor piloto de lecho fijo que funciona en modo discontinuo hasta aproximadamente 1 000 °C y bajo atmósfera controlada. Puede utilizar N₂ como gas inerte y vapor de agua o CO₂ como agentes de activación. Estas condiciones permiten producir biochars con diferentes grados de activación y controlar el desarrollo de la micro-, meso- y macroporosidad.
Capacidades operativas
- Reactor de lecho fijo discontinuo, temperatura de hasta aproximadamente 1 000 °C y atmósfera controlada.
- Activación física con vapor de agua o CO₂ y desarrollo controlado de la micro-, meso- y macroporosidad.
Aplicaciones científicas
- Activación y caracterización de biochars activados.
- Estudio de la evolución de la estructura porosa y de la reactividad gas–sólido del biochar.
Modelado y simulación
Estación de trabajo
Dell Precision 7875 Tower Workstation
- Procesador AMD Ryzen™ Threadripper™ PRO 7965WX
- 24 núcleos de CPU | 48 hilos
- Frecuencia base de 4,2 GHz
- 256 GB de RAM DDR5
- NVIDIA RTX™ 4000 Ada Generation
- 20 GB de memoria gráfica dedicada GDDR6
Esta estación de cálculo permite ejecutar simulaciones numéricas, procesamiento paralelo y flujos de aprendizaje automático que requieren gran capacidad de memoria y una GPU profesional.
La estación de trabajo admite flujos computacionales avanzados en dinámica de fluidos computacional (CFD), simulación multifísica y multiescala, cinética química y modelado de procesos. Estos enfoques permiten analizar el flujo de fluidos, la transferencia de calor, la transferencia de masa, los fenómenos de transporte, los procesos físicos acoplados, los mecanismos de reacción y las interacciones que ocurren en distintas escalas espaciales y temporales.
Su arquitectura multinúcleo y su gran capacidad de memoria permiten trabajar con modelos numéricos complejos, cálculos paralelos, estimación de parámetros y procesamiento de grandes conjuntos de datos científicos. La plataforma también se utiliza para diseño de experimentos (DoE), metodología de superficie de respuesta (RSM), programación científica en Python y MATLAB, y flujos de trabajo de aprendizaje automático para modelado predictivo, modelos sustitutos, análisis de datos y optimización de procesos.
