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.

Dr. Diakaridia Sangaré — portrait

Actualizaciones

    Biografía

    Diakaridia Sangaré es investigador en ingeniería de procesos aplicada a la bioenergía y a la valorización sostenible de biomasa lignocelulósica y residuos agroindustriales. Actualmente desarrolla su actividad científica en el Centro de Cooperación Internacional en Investigación Agronómica para el Desarrollo (CIRAD), dentro del departamento PERSYST, en la Unidad Propia de Investigación (UPR) BioWooEB, en Montpellier, Francia.

    Obtuvo el título de ingeniero químico en la Universidad de Oriente (UO), en Santiago de Cuba, donde inició su trayectoria investigadora estudiando la digestión anaerobia de residuos agrícolas para producir biogás. Posteriormente cursó una maestría de investigación en ingeniería de procesos en la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), en México, centrada en la conversión termoquímica de biomasa para producir combustibles sintéticos.

    Desarrolló su doctorado en ingeniería de procesos entre la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP) y el Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS-ICARE), en Orléans, Francia. Su investigación doctoral combinó experimentación y modelización numérica para estudiar procesos termoquímicos, especialmente la carbonización hidrotermal de biomasa.

    Posteriormente realizó una investigación posdoctoral en el Institut de Chimie Organique et Analytique (ICOA-CNRS), donde trabajó en la extracción sólido-líquido de compuestos bioactivos obtenidos a partir de materiales vegetales, con aplicaciones farmacéuticas y cosméticas.

    Su trayectoria incluye también experiencia industrial en Orbia Advance Corporation como ingeniero de procesos y consultor en simulación de procesos, además de actividades de docencia universitaria, supervisión de jóvenes investigadores y colaboración científica internacional.

    Investigación actual

    Mi investigación actual se centra en la valorización de la biomasa lignocelulósica y de los residuos agroindustriales para producir bioenergía, gases de síntesis, biochar, hydrochar, compuestos bioactivos y otros bioproductos, con aplicaciones energéticas y en la industria química, así como en la purificación del agua y en los sectores agronómico, farmacéutico y cosmético. Para ello, se combina la experimentación con la modelización multi-escala, desde el diseño de experimentos, los estudios cinéticos y el análisis de los fenómenos de transporte hasta la simulación de reactores y la optimización de procesos. Este enfoque permite comprender mejor los mecanismos de conversión, mejorar el rendimiento de los procesos y de los sistemas de conversión, optimizar la calidad de los productos obtenidos y desarrollar rutas sostenibles de valorización adaptadas a diferentes recursos y contextos.

    El enfoque combina experimentación y modelización multiescala: cinética intrínseca a escala macromolecular, transferencia de calor y masa a escala de partícula, e hidrodinámica y reacciones a escala de reactor.

    Las herramientas empleadas incluyen modelos cinéticos, dinámica de fluidos computacional (CFD), simulación de procesos, diseño de experimentos, optimización y aprendizaje automático, incluidas las redes neuronales informadas por la física (PINNs), para desarrollar modelos predictivos y apoyar el diseño y el escalado.

    Formación

    Doctorado en Ciencias en Ingeniería de Procesos — 2021

    • Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP), México
    • Centro Nacional de Investigación Científica (CNRS-ICARE), Orléans, Francia

    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 y Jula

    Prensa y medios

    El Sol de San Luis
    Diakaridia Sangaré recibiendo un premio de investigación en la UASLP en 2017

    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 original

    Patricia CalvilloEl Sol de San Luis2 de noviembre de 2017

    Amanecer Huasteco
    Imagen publicada con el artículo de Amanecer Huasteco

    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 original

    Amanecer HuastecoAmanecer Huasteco5 de noviembre de 2017

    Premios y reconocimientos

    • Best doctoral thesis award
      Distinción a la mejor tesis doctoral 2021, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, México (2022).
      2022
    • Logotipo de la Universidad Autónoma de San Luis Potosí (UASLP)
      Mención honorífica «Summa Cum Laude» por la tesis doctoral, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, México (2021).
      2021
    • CONACYT logo
      Beca doctoral CONACYT, México (2018).
      2018
    • University award 2017
      Premio Universitario de Investigación Socio-Humanística, Científica y Tecnológica, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, México (2017).
      2017
    • Jamana ka ɲinini jara san 2016
      Premio Nacional de Investigación Científica y Tecnológica, categoría universitaria, México (2016).
      2016
    • Gold diploma medal
      Diploma de Oro en Ingeniería Química, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba (2014).
      2014
    • Universidad de Oriente
      Diploma al mejor estudiante extranjero, Universidad de Oriente, Santiago de Cuba (2009–2014).
      2009–2014
    • Republic of Mali
      Beca de estudios para la formación universitaria en Cuba (2008).
      2008

    Perfil de investigación

    Mi investigación busca transformar la biomasa lignocelulósica y los residuos agroindustriales en energía, materiales carbonosos y moléculas de interés. Para ello, trabajo en la interfaz entre la experimentación y la modelización, integrando modelos cinéticos, dinámica de fluidos computacional (CFD), simulación de procesos y diseño de experimentos. Este enfoque permite relacionar la composición de las materias primas con los mecanismos de transformación, el comportamiento de los reactores y la calidad de los productos obtenidos, desde la escala de laboratorio hasta las escalas piloto e industrial.

    Huella científica

    Ordenar por

    Ingeniería química

    Ciencia de materiales

    Ingeniería

    Principales rutas de valorización de la biomasa

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    MATERIA PRIMA VÍA DE CONVERSIÓN PRODUCTO PRINCIPAL Cultivos oleaginosos (colza, girasol, soja…) Cultivos azucarados/amiláceos (caña, maíz, trigo…) Biomasa lignocelulósica (madera, paja, residuos…) Residuos sólidos biodegradables (lodos, residuos orgánicos…) Extracción y separación Torrefacción Carbonización hidrotermal (HTC) Pirólisis Gasificación Combustión Calor y electricidad (heat & power) Productos líquidos (bioaceite, extractos) Productos sólidos (biochar, hidrochar) Productos gaseosos (syngas, gases)
    Principales rutas de valorización de las biomasas

    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.

    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.

    Colaboraciones

    Mi enfoque de colaboración científica se basa en la complementariedad de competencias para la valorización integral de la biomasa, desde la caracterización fisicoquímica y energética de la materia prima hasta la obtención de productos finales a escalas de laboratorio, piloto e industrial. La red integra conversión termoquímica, extracción verde, cinética de reacción, modelización CFD, multifísica, multiescala y multietapa, simulación y optimización de procesos, diseño de experimentos, validación experimental y cambio de escala. La modelización CFD apoya la toma de decisiones y la evaluación de configuraciones de reactores. Estas colaboraciones se desarrollan mediante proyectos conjuntos, codirección y cotutela de tesis, formación de estudiantes, intercambio de datos, metodologías y modelos, acceso complementario a infraestructuras, publicaciones científicas y proyectos internacionales.

    Red

    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.

    • 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.

    • 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

    La producción científica incluye artículos, capítulos de libro, comunicaciones en congresos, tesis y memorias académicas, así como actividades de revisión por pares. Estas categorías se presentan a continuación.

    Artículos

    2026

    Quantification of cashew nut shell pyrolysis products and the effect of extractives on the product distribution

    Sangare D., Bouarfa N., Valette J., Thevenon F., Van De Steene L., Commandre J.M., Pinta F., Blin J. — Chemical Engineering Journal Advances, 27, 15 p.

    2026

    Influence of ethanol on ultrasound-assisted extraction of bioactive compounds from cocoa pod husk and their antioxidant, antihypertensive, and antihyperglycemic activity

    González-Alejo F.A., Carrera-Lanestosa A., Moscosa-Santillan M., Garcia-Alamilla R., Araujo-León J.A., Sangare D., Acevedo-Fernández J.J., Garcia-Alamilla P. — ChemEngineering, 10 (4), 26 p.

    2026

    Understanding the thermal degradation mechanisms of Cashew nut shell liquid constituents: Anacardic acids, cardanols and cardols (ACC)

    Chung K.W.Y., Blin J., Sangare D., Valette J., Lanvin C., Van De Steene L. — Chemical Engineering Science, 322, 11 p.

    2025

    Mathematical modeling of multi-step kinetics of biomass pyrolysis applied to agave bagasse and char oxidation reactivity

    Sangare D., Moscosa-Santillan M., Belandria V., Valette J., De la Cruz Martínez A., Van De Steene L., Bostyn S. — Fuel, 391, 13 p.

    2025

    Thermal degradation and reactivity of cashew nut shell liquid constituents

    Sangare D., Chung K.W.Y., Blin J., Lanvin C., Valette J., Van De Steene L. — Chemical Engineering Journal, 507, 15 p.

    2025

    Comparative analysis of CFD modeling and process Simulation for pyro-gasification of biomass

    Sangare D., Belandria V., Bostyn S., Moscosa-Santillan M. — BioResources, 20 (2), p. 2844-2870

    2025

    Novel strategies for valorizing red araça pomace: Cyanidin-rich extracts recovery and sustainable bioenergy production

    Mussagy C.U., Hucke H.U., Farias F.O., Tretina K., De Souza Mesquita L.M., Rostagno M.A., Valette J., Ahmad M., Mustafa A., Raghavan V., Sangare D. — Process Safety and Environmental Protection, 195, 11 p.

    2025

    CFD insights into microwave-assisted deep eutectic solvent for the recovery of astaxanthin from bacteria Paracoccus carotinifaciens: From extraction to agricultural applications

    Mussagy C.U., Caicedo Paz A.V., Cornejo P., Santander C., González F., Voloua R.G., Besoain X., Larach A., Salinas A., Godoy K., Sangare D. — Separation and Purification Technology, 360 (3), 12 p.

    2025

    Thermal decomposition of spent lithium-ion batteries pouch: Investigating kinetic and thermodynamic compensation effects

    Jiang J., Yao Z., Tong J., Cui J., Kumar A., Gonçalves R.F.B., Reinmöller M., Sangare D., Manic N., Liu J., Bertelsen M. — Chemical Engineering Science, 316, 13 p.

    2025

    Lignocellulosic-based hydrochars: Synthesis, characterization and application in water decontamination

    Sánchez-Silva J.M., Aguilar-Aguilar A., Sangare D., Ocampo-Pérez R. — Next Sustainability, 6, 16 p.

    2024

    Hydrothermal carbonization of cocoa shell: Hydrochar characterization, kinetic triplets, and thermodynamic aspects of the process

    Sangare D., Bostyn S., Moscosa-Santillan M., Belandria V., Garcia-Alamilla P., Gökalp I. — Biomass Conversion and Biorefinery, 14, p. 93-108

    2024

    Pyro-gasification of lignocellulosic biomass: Online quantification of gas evolution with temperature, effects of heating rate, and stoichiometric ratio

    Sangare D., Belandria V., Bostyn S., Moscosa-Santillan M., Gökalp I. — Biomass Conversion and Biorefinery, 14, p. 9763-9775

    2024

    Multi-step kinetic mechanism coupled with CFD modeling of slow pyrolysis of biomass at different heating rates

    Sangare D., Moscosa-Santillan M., Bostyn S., Belandria V., De la Cruz Martínez A., Van De Steene L. — Chemical Engineering Journal, 479, 14 p.

    2024

    Numerical modeling and evaluation of solid-liquid extraction with pressurized hot water extraction applied to Robinia Pseudoacacia wood

    Sangare D., Caré F., Buron F., Lafite P., Bostyn S. — Chemical Engineering and Processing, 195, 14 p.

    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

    Mussagy C.U., De Souza Mesquita L.M., Rostagno M.A., Haddad F.F., Dos Santos J.L., Scarim C.B., Herculano R.D., Valette J., Sangare D. — Industrial Crops and Products, 221, 12 p.

    2024

    Hydrothermal carbonization of biomass: experimental study, energy balance, process simulation, design, and techno-economic analysis

    Sangare D., Moscosa-Santillan M., Aragón Piña A., Bostyn S., Belandria V., Gökalp I. — Biomass Conversion and Biorefinery, 14, p. 2561-2576

    2023

    Computational Fluid Dynamics (CFD) modeling of static maceration in view to optimize continuous flow extractions of robinetin and dihydrorobinetin from Robinia pseudoacacia wood

    Caré F., Sangare D., Bostyn S., Atwi-Ghaddar S., Lafite P., Buron F. — Food and Bioproducts Processing, 141, p. 185-198

    2023

    Pyrolysis kinetics of Byrsonima crassifolia stone as agro-industrial waste through isoconversional models

    Sánchez-Silva J.M., Ocampo-Pérez R., Padilla-Ortega E., Sangare D., Escobedo-Bretado M.A., Domínguez-Arvizu J.L., Hernández-Majalca B.C., Salinas-Gutiérrez J.M., López-Ortiz A., Collins-Martínez V. — Molecules, 28 (2), 20 p.

    2022

    Comparative pyrolysis studies of lignocellulosic biomasses: Online gas quantification, kinetics triplets, and thermodynamic parameters of the process

    Sangare D., Bostyn S., Moscosa-Santillan M., Garcia-Alamilla P., Belandria V., Gökalp I. — Bioresource Technology, 346, 11 p.

    2022

    Kinetic studies of hydrothermal carbonization of avocado stone and analysis of the polycyclic aromatic hydrocarbon contents in the hydrochars produced

    Sangare D., Chartier A., Moscosa-Santillan M., Gökalp I., Bostyn S. — Fuel, 316, 12 p.

    2021

    Quantification and kinetic study of the main compounds in biocrude produced by hydrothermal carbonization of lignocellulosic biomass

    Sangare D., Bostyn S., Moscosa-Santillan M., Belandria V., Gökalp I. — Bioresource Technology Reports, 15, 12 p.

    2021

    Hydrodynamics, heat transfer and kinetics reaction of CFD modeling of a batch stirred reactor under hydrothermal carbonization conditions

    Sangare D., Bostyn S., Moscosa-Santillan M., Gökalp I. — Energy, 219, 12 p.

    2020

    Modeling of Agave Salmiana bagasse conversion by hydrothermal carbonization (HTC) for solid fuel combustion using surface response methodology

    Sangare D., Missaoui A., Bostyn S., Belandria V., Moscosa-Santillan M., Gökalp I. — AIMS Energy, 8 (4), p. 538-562

    2025

    Hydrochar of Prunus persica: Green promoter of radical species to degrade methylene blue with visible irradiation

    Sánchez-Silva J.M., Sangare D., Belmonte-Vázquez J.L., Aguilar-Aguilar A., Padilla-Ortega E., González-Chávez R., Ocampo-Pérez R. — Environmental Science and Pollution Research, 32, p. 8481-8497

    Capítulos de libro

    2023

    Thermogravimetric analysis and kinetic modeling of Nanche stone BSC pyrolysis: A potential agro-industrial waste for bioenergy production

    Sánchez-Silva J.M., Ocampo-Pérez R., Padilla-Ortega E., Sangare D., Escobedo-Bretado M.A., Domínguez-Arvizu J.L., Hernández-Majalca B.C., Morales-Mendoza J.E., López-Ortiz A., Collins-Martínez V. — In: Abd Wahab Noor Zarina (ed.). Prime archives in molecular sciences. Hyderabad: Vide Leaf, p. 1-40.

    Comunicaciones en congresos

    2023

    Innovative processes for natural active ingredients extraction and their online functionalization using flow chemistry

    Caré F., Sangare D., Bostyn S., Routier S., Lafite P., Buron F. — 14th European Congress of Chemical Engineering and 7th European Congress of Applied Biotechnology, Berlin, Germany. Oral.

    2023

    Online eco-friendly processes: from biomass to enhanced natural ingredients

    Sangare D., Routier S., Bostyn S., Lafite P., Buron F. — 5th Cosm'Innov, Orleans, France. Oral.

    2022

    Pyrolysis Kinetics of Hydrochars derived from Agricultural residues using Thermogravimetric Analysis

    Semaan J.N., Belandria V., Sangaré D., Gökalp I., Bostyn S. — Low Carbon Combustion, Cambridge, United Kingdom. Oral.

    2018

    Optimization of agave salmiana bagasse conversion by hydrothermal carbonization (HTC)

    Sangare D., Missaoui A., Bostyn S., Belandria V., Moscosa-Santillán M., Gökalp I. — International Symposium of energy from biomass and waste. Proceeding 7TH VENICE, Italia. Oral.

    2017

    Optimization of agave salmiana bagasse conversion by hydrothermal carbonization (HTC)

    Sangare D., Missaoui A., Bostyn S., Belandria V., Moscosa-Santillán M., Gökalp I. — Chimiomètrie XVIII, Paris, France. Poster.

    2017

    Synthetic fuels obtained from biomass (agave salmiana bagasse) as new energy sources for a sustainable future

    Sangare D., Moscosa-Santillán M., Bostyn S. — Regional Graduate Student Conference, UASLP-SLP, Mexico. Oral.

    2017

    Hydrothermal carbonization for biomass energy densification

    Sangare D., Moscosa-Santillán — Catalytic Conversion of Lignocellulosic Biomass to Energy, Fuels and Chemicals, UASLP-SLP, Mexico. Poster.

    2016

    Production of synthetic fuels from biomass (agave salmiana bagasse)

    Sangare D., Moscosa-Santillán M., Bostyn S., Ocampo R. — Regional Graduate Student Conference, UASLP-SLP, Mexico. Oral.

    2016

    Thermal characterization and kinetic studies of pyrolysis and gasification of Agave Salmiana bagasse

    Sangare D., Missaoui A., Bostyn S., Belandria V., Moscosa-Santillán M. — UASLP Chemical Engineering Faculty Graduate Seminar, SLP, Mexico. Oral.

    Tesis

    2021

    Experimental and simulation study of the hydrothermal carbonization of biomasses for the production of synthetic fuels

    Sangare D. — Thèse de doctorat, Universidad Autónoma de San Luis Potosí (Mexique).

    Memorias y trabajos de fin de estudios

    2017

    Producción de combustibles sintéticos a partir de biomasa (bagazo de Agave salmiana)

    Sangare D. — Mémoire de master, UASLP.

    2014

    Obtención de biogás con fines energéticos a partir de la metanogénesis de mezclas de residuo orgánico y excretas animales

    Sangare D. — Rapport de fin d'études, Universidad de Oriente (Cuba).

    Revisión por pares

    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.

    Doctorado — CIRAD / Université de Technologie de Compiègne · Desde 2025 (En curso) · Rol : Tutor principal

    Maximiliano Ruiz Alba

    Aplicación del aprendizaje automático a la simulación de la carbonización hidrotermal de biomasa lignocelulósica.

    Doctorado — Universidad Autónoma de San Luis Potosí · Desde 2023 (En curso) · Rol : Tutor principal

    Luis Arturo Arroyo Ibarra

    Simulación numérica de la carbonización hidrotermal de biomasa lignocelulósica.

    Maestría de investigación — Universidad Autónoma de San Luis Potosí · 2023 (Finalizado)

    Xiaohui Ji

    Simulación numérica de la combustión de gases de pirólisis: optimización del rendimiento energético y de las emisiones.

    Práctica — CIRAD · 2025 (Finalizado)

    Ikram Laribi

    Desarrollo y optimización de un protocolo de aislamiento selectivo de los principales compuestos de la biomasa lignocelulósica.

    Práctica — CIRAD · 2025 (Finalizado)

    Mathis Lourenco

    Modelización de la distribución del flujo de aire en un secador piloto de caucho natural.

    Práctica — CIRAD · 2024 (Finalizado)

    Muhammad Hafiq Zaiful Razuan

    Extracción sólido-líquido aplicada a Robinia pseudoacacia.

    Práctica — ICARE-CNRS · 2022 (Finalizado)

    Isabela Ferreira Moreno

    Análisis y cuantificación de los principales compuestos presentes en los líquidos de carbonización hidrotermal de biomasa.

    Práctica — ICARE-CNRS · 2020 (Finalizado)

    Xavier Gosse

    Valorización de residuos orgánicos y residuos plásticos mediante gasificación.

    Práctica — ICARE-CNRS · 2020 (Finalizado)

    Andrea Cárdenas Sánchez

    Optimización de una columna de desorción para la purificación de DOP.

    Práctica — Universidad Autónoma de San Luis Potosí · 2019 (Finalizado)

    Infraestructura

    En nuestro laboratorio (UPR BioWooEB), disponemos de recursos experimentales y capacidades de modelización y simulación numérica para estudiar los procesos de valorización de la biomasa a diferentes escalas, desde la escala de laboratorio hasta las escalas piloto y semi-industrial. Esta infraestructura permite integrar la experimentación con el análisis numérico y acompañar el desarrollo de los procesos de una escala a otra. .

    Experimental

    La infraestructura experimental reúne equipos de caracterización, análisis y conversión a escala de laboratorio y piloto. Las fichas siguientes presentan parte de la infraestructura disponible.

    Escala de laboratorio

    Instalación de laboratorio con varios sistemas de extracción Soxhlet
    Sistema de extracción Soxhlet

    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.
    Sistema HPLC Thermo Scientific Dionex UltiMate 3000 en el laboratorio
    Sistema de cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC)

    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.
    Analizador METTLER TOLEDO TGA/DSC 1 en el laboratorio
    Sistema Micro-TGA/DSC

    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.
    Sistema Agilent 7010C de triple cuadrupolo GC–MS/MS en el laboratorio
    Sistema de cromatografía de gases–espectrometría de masas en tándem (GC–MS/MS)

    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.
    Macro-TGA de alta presión diseñada y construida por el equipo de ingeniería del laboratorio
    Sistema Macro-TGA

    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, reactor tubular horizontal de pirólisis a escala de laboratorio
    Sistema de reactor tubular horizontal (PyroLab)

    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.
    Reactor de lecho fijo de laboratorio ALIGATOR (plataforma biomasa-energía del CIRAD) con su sistema de adquisición
    Sistema de reactor de lecho fijo (ALIGATOR)

    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.
    Analizador automático de adsorción física de gases Anton Paar Autosorb iQ en el laboratorio, con su estación de control
    Sistema de análisis de área superficial específica (BET)

    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.

    Instalación piloto semi-industrial de pirólisis oxidativa autotérmica
    Sistema piloto de lecho fijo continuo diseñado a medida

    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.
    Reactor piloto CarboLift de lecho fijo para carbonización y pirólisis de biomasa
    Reactor piloto de lecho fijo para carbonización y pirólisis

    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.
    Reactor piloto CharLift de lecho fijo para activación de biochar y estudios de reactividad del char
    Reactor piloto de lecho fijo para activación de biochar y reactividad del char

    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.

    Estación de trabajo Dell Precision 7875 Tower con monitor, teclado y ratón
    Dell Precision 7875 Tower Workstation

    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.

    Programas informáticos

    Contacto