Grupos de Trabajo
Descripción de las actividades del grupo
El grupo de investigación genera conocimiento original e innovador en separaciones químicas avanzadas a fin de brindar soluciones locales y regionales.
La visión de investigación incluye tres aspectos principales:
- Desarrollo de nuevas tecnologías de separación sustentables basadas en membranas y adsorbentes.
- Desarrollo de la ingeniería de separación: métodos y técnicas para entender, diseñar, optimizar y operar procesos de separación/reacción.
- Avances de la ingeniería de separación enfocados a aplicaciones químicas, biotecnológicas y biomédicas.
Áreas de investigación
CAPTURA DE CO2 EN EFLUENTES AGROINDUSTRIALES.
Esta área de investigación surge a partir de demostrar experimentalmente que tubos de carbón de biomasa desarrollados en nuestro laboratorio pueden funcionar como elementos de captura de CO2 en procesos agroindustriales usando el concepto de separación “electric swing adsorption”. Este concepto abre un abanico de posibilidades para nuevas aplicaciones que involucran desorción de gases ultrarrápida.
DESARROLLO DE UN SISTEMA DE ENRIQUECIMIENTO DE CO2 PARA EL MEJORAMIENTO DE CULTIVOS EN INVERNADEROS, HIDROPONIA Y AGRICULTURA DE PRECISIÓN QUE RECUPERA CO2 LIBERADO EN LA AGROINDUSTRIA.
El mantenimiento de un nivel de enriquecimiento de CO2 levemente superior de lo normal dentro de invernaderos y cámaras de crecimientos, mejora el rendimiento y productividad de los cultivos. El desarrollo de un dispositivo que incluye un adsorbente estructurado en base a tubos electrotérmicos de biocarbón y zeolita 13X permite el control del nivel de CO2 en valores óptimos dentro de invernaderos. El sistema permite reciclar efluentes gaseosos de la agroindustria mediante la recuperación de CO2 emitido para ser inyectado a cámaras de crecimiento. Este proceso aporta ventajas comparativas frente a otras soluciones en uso. Por ejemplo, permite la purificación del CO2 respecto a la corriente gaseosa de origen. Además, se logra una controlabilidad efectiva del proceso sin perturbar otras variables del sistema mediante la liberación rápida de CO2 enriquecido en volúmenes reducidos a través de una etapa electrotérmica. La investigación sobre este nuevo concepto continuará avanzando a través del estudio y puesta en práctica de un sistema de enriquecimiento de CO2 para mejorar el crecimiento y rendimiento de cultivos de la región.
CAPTURA DE O2 DEL AIRE PARA USO BIOMÉDICO.
En conjunto con el grupo de investigación de la Dra. Rossana Madrid, LAMEIN, INSIBIO, CONICET, nos enfocamos en el desarrollo de un microdispositivo separador de O2 a partir del aire atmosférico.
DESARROLLO DE MEMBRANAS ELECTROACTIVAS EN BASE A CARBÓN RENOVABLE PARA APLICACIONES QUÍMICAS Y BIOMÉDICAS.
Este proyecto se enfoca al desarrollo de contactores de membranas electroactivas de geometría tubular en base a biocarbón para tratar fluidos en fase líquida para nuevas aplicaciones de interés en la química industrial y en el área biomédica. Se combina el desarrollo de materiales, la evaluación de sus performances en base a validación experimental y el diseño de procesos.
RECUPERACION DE AGUA LIMPIA MEDIANTE CONTACTORES DE MEMBRANAS RENOVABLES.
Demostramos en nuestro laboratorio que tubos de carbón fabricados en nuestro laboratorio a partir de residuos de biomasa de la cosecha de caña de azúcar (Patentes AR116156A1 y AR123366A1) pueden funcionar como contactores de membranas electroactivos para recuperar agua limpia de salmueras. A través del calentamiento directo de los tubos por efecto Joule, el agua presente en la interfase se evapora y simultáneamente se transporta radialmente hacia el interior de los tubos, reteniendo el NaCl cristalizado en un proceso conocido como destilación por membrana con calentamiento directo. Estos contactores de membrana basados en carbón renovable resultan de interés tecnológico para el tratamiento de aguas de uso industrial y domestico debido a su geometría tubular, su facilidad para ser escalados y el uso de materias primas económicas y con alta disponibilidad.
Integrantes
- Adolfo Avila, Investigador Independiente CONICET, Profesor Adjunto, FACET, UNT. Google Scholar; ORCID ID.
- Julián Ramírez Rodríguez, Becario doctoral CONICET.
- Juan Sebastián Paz, Becario doctoral CONICET.
- María Micaela Adorno, Becaria estudiante, SCAIT, UNT.
- Tomas Augusto Lai, Becario estudiante, SCAIT, UNT.
- Adriana Patricia Chaile, Docente Investigador, FACET, UNT.
- María Belén Lucero, Docente Investigador, FACET, UNT.
Ex Integrantes del grupo
- María Emilse Araoz, Becaria doctoral CONICET. Actualmente docente full, FACET, UNT
- José A. Trejo González, Becario posdoctoral CONICET. Actualmente investigador en INTI-SE.
- Benjamín Straube, Becario posdoctoral CONICET. Actualmente Docente full, FACET, UNT.
- Facundo Marcial, Becario estudiante, CIN. – Actualmente en Newsan
- Paula Montes, estudiante de grado, pasante de investigación – Actualmente en TGN S.A.
- Gabriela Iglesias, Becaria estudiante, SCAIT, UNT – Actualmente en Cervecería Quilmes.
- Raúl Nahuel Saracho, Becario estudiante, CIN. – Mariano Guillen, Becario estudiante, CIN
- Fernando Ashur, Becario posgrado de ANPCyT
- Florencia Padilla, Becaria de doctorado de CONICET
- Leila Nasrallah, Becaria de doctorado de CONICET
- Rocío Cammisa, estudiante de grado de ingeniería química, FACET, UNT.
- Leandro Cruz Molina, estudiante de grado de ingeniería química, FACET, UNT.
- Sabrina Medina, estudiante de grado de ingeniería química, FACET, UNT.
- Javier Fernández, estudiante de grado, pasante de investigación
Publicaciones de los últimos 5 años
- Araoz, M.E., Madrid, R.E., Avila, A.M. Electroactive tube arrays of diatomaceous silica-filled biocarbon for CO2 separation through electric swing adsorption. Sustainable Materials and Technologies 41 (2024) e00995
- Araoz, M.E., Madrid, R.E., Avila, A.M. Enriching and controlling the CO2 concentration level in indoor farming through electroactive 13X-filled biocarbon tubular elements. Journal of Environmental Chemical Engineering 12 (2024) 112502.
- A. M Avila, E. Araoz. Merging renewable carbon-based materials and emerging separation concepts to attain relevant purification applications in a circular economy. Ind. Eng. Chem. Res. 2023, 62, 4793−4799.
- J. Trejo Gonzalez, E. Araoz, J.P. Herrera, A.M. Avila. Scalable and renewable electromembrane contactors for freshwater recovery through membrane distillation. Ind. Eng. Chem. Res. 2022, 61, 5493−5501.
- E. Araoz, F. Marcial, J. Trejo Gonzalez, A.M. Avila. Renewable and electroactive biomass-derived tubes for CO2 capture in agro-industrial processes. ACS Sustainable Chemistry and Engineering, 9 (2021) 7759-7768.
- A. M Avila, L. Estupiñan Perez, A. Rajendran. Conceptual design of adsorptive recovery of ethane from residue gas stream using Na-ETS-10. Separation and Purification Technology, 251 (2020) 117302.
- P. Montes, J. Trejo Gonzalez, E. Araoz, G. Iglesias, R.M. Trujillo, R. Madrid, A.M. Avila. Renewable carbon-based materials for enhanced ion concentration polarization in sustainable separation devices. J. Environ. Chem. Eng. 8 (2020) 104001.
Comunicaciones a Congresos, Jornadas o Conferencias
- M.A. Golato, N. Kamiya y A.M. Avila. Influencia de óxidos alcalinos en los componentes volátiles de bagazo y RAC de caña de azúcar. XXIII Jornada de Nacional de Técnicos de la Caña de Azúcar, organizado por la Sociedad Argentina de Técnicos de la Caña de Azúcar (SATCA2024), Agosto de 2024. Mejor Trabajo Científico del Área Industrial en la modalidad “Exposición oral”.
- A.M. Avila. Desarrollo de procesos de separación innovadores para el reciclado de agua y gases para una economía circular en la agroindustria. ECIFACET 2024, FACET, UNT, Tucumán, Junio 04-05, 2024.
- Cruz Molina, L.E.; Cammisa, R.; Araoz, M.E.; Avila, A.M. Permeabilidad de gases en membranas de biocarbón electroactivas. ECIFACET 2024, FACET, UNT, Tucumán, Junio 04-05, 2024. Mención de honor, alumno de grado.
- Roldan Francisci, J.G.; Saracho, R.N.; Guillen, M.J.; Madrid, R.E.; Avila, A.M. Dosificación de oxígeno a partir de aire enriquecido mediante separación por adsorción. ECIFACET 2024, FACET, UNT, Tucumán, Junio 04-05, 2024.
- Aráoz, M. E., Trejo Gonzalez A.M. Avila. Desarrollo de un dispositivo de purificación en base a residuos de biomasa y conceptos de separación emergentes. Primeras Jornadas de Socialización de la Producción de Conocimiento en la UNT “visibilización, transversalidad y vinculación social de la investigación, Tucumán, Septiembre 07-08, 2023.
- Aráoz, M. E.; Marcial, F. A.; Trejo Gonzalez, J. A.; Avila, A. M. Renewable and thermoelectric biocarbon tubes for CO2 capture in adsorption cycles. 11th World Congress of Chemical Engineering, Buenos Aires, June 04-08, 2023.
- Aráoz, M. E., Trejo Gonzalez, J. A., Herrera, J. P., Avila, A. M. Freshwater recovery through electroactive biocarbon membrane contactors. 11th World Congress of Chemical Engineering, Buenos Aires, June 04-08, 2023.
- A. M Avila, L. Estupiñan Perez, A. Rajendran. Ethane recovery in gas processing plants: Conceptual design of the adsorption separation cycle. 11th World Congress of Chemical Engineering, Buenos Aires, June 04-08, 2023.
- S. Medina, M. F. Padilla, A. M. Avila, R. E. Madrid. The effect of increasing ion capacity in the porous phase of a shock electrodialysis cell. III Brazil-Argentine Microfluidics Congress VI Congreso de Microfluídica Argentina., November 7-9, 2022. Buenos Aires, Argentina.
- Aráoz, M. E.; Avila, A. M. “Material renovable electroactivo para la captura y el control de CO2 a bajas concentraciones”. XXIX Jornadas de Jóvenes Investigadores de AUGM. Bolivia. 2022.
- Aráoz, M. E; Marcial, F. A.; Trejo Gonzalez, J. A.; Avila, A. M. Electroactive and renewable carbonaceous materials for CO2 capture in adsorption/direct heating desorption cycles. 2nd IAS online poster session, 2021.
- Aráoz, M. E.; Marcial, A. F.; Trejo González, J. A.; Avila, A. M. “Tubos electroactivos de carbón renovable para la captura de CO2 en ciclos de adsorción/desorción” XXII Congreso de Fisicoquímica y Química Inorgánica. Argentina. San Miguel de Tucumán. 2021. Póster.
- Aráoz, M. E.; Marcial, A. F.; Avila, A. M. “Materiales carbonosos renovables para la captura de CO2 y desorción por calentamiento directo por efecto Joule”. XXVIII Jornadas de Jóv. Investigadores de AUGM. Chile 2020. Presentación oral.