Síntesis verde de carbón activado a partir de las hojas de la corona de la piña para su aplicación como materiales de electrodos en supercapacitores

• Autor: Alviar Suarez, Martha Isabel
• Formato: tesis de maestría
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/27353
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/27353
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Supercapacitores (SCs); Almacenamiento de energía; Celdas de combustible microbianos; Dispositivos portátiles; Luminarias LED en zonas rurales; Ceniza de madera de molle; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.04.03

Los supercapacitores (SCs) son dispositivos de almacenamiento de energía. Sin embargo, la cantidad de energía que pueden almacenar depende del área superficial, la distribución del tamaño y volumen de los poros, la conductividad eléctrica, etc. del material activo que comúnmente están basados en materiales carbonosos, que juegan un papel fundamental en el mecanismo de almacenamiento de carga de la doble capa. No obstante, la obtención de carbón activado (CA), involucra procesos que requieren agentes químicos activantes (como KOH, H3PO4 y ZnCl2), que perjudican el medio ambiente. Por este motivo, en el presente trabajo se informa sobre el uso de HCO3- y CO32-, recuperados del extracto acuoso de la ceniza de madera de Molle (Schinus Molle L.) (EAC), como agentes de pretratamiento para la desnaturalización de los compuestos lignocelulósicos presentes en los residuos biomásicos de las hojas de la corona de la piña (HCP). Para ello, se realiza un tratamiento hidrotermal a 150 °C, seguido de la fermentación con Saccharomyces cerevisiae a 37 °C por 3 h y la pirólisis a 900 °C en atmósfera de argón. Los carbones activados que se obtuvieron mostraron un aumento en el área superficial de 436 a 755 m2 g-1 cuando se incorpora NaHCO3 en el pretratamiento y hasta 1 176 m2 g-1 cuando se incorpora EAC en combinación con la fermentación. Es así que, el material que reporta mayor área superficial tiene una capacitancia específica de 159 F g-1 medido por voltamperometría cíclica a una velocidad de barrido de 5 mV s-1 en H2SO4 1 mol L-1. En conclusión, los resultados alcanzados demuestran que es posible la síntesis verde de carbón activado utilizando ceniza de la madera del árbol de Molle como fuente de HCO3- y CO32-, en combinación con las levaduras como medio de activación.