Dynamic catalog of technologies for bioeconomy
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Solar vapor generator (SVG) to freshwater production using coconut husk

Freshwater scarcity is now a global concern due to the increase in water pollution and the human population so it must be found a cost-effective solution for freshwater generation using renewable energy sources. Solar-driven water purification technology is being considered an energy-efficient way of producing clean water. The principle of this technology is to convert solar energy into heat that generates steam, used to heat water that can be applied to heating systems or to generate clean water from seawater or polluted water. 

The main focus is to prepare efficient solar vapor generators (SVG), why it was design a SVG by carbonizing the surfaces of a piece of coconut husk using a household liquefied petroleum gas stove. Carbonized coconut husk (CCH) based evaporators show a maximum evaporation rate of 3.6 kg m-2 h -1 under 1 sun illumination (AM 1.5) and offering a thermal efficiency of 144%.

Interfacial solar evaporation system

 

Country:
India
Chain:
Coconut
Final product:
Solar steam generator

Película activa biodegradable de almidón de yuca (cassava) con nanocápsulas de lycopeno

Las películas de almidón de yuca biodegradables con actividad antioxidante mediante la adición de nanocápsulas de licopeno generan un aumento de los parámetros de permeabilidad al vapor de agua, resistencia a la tracción y alargamiento de las películas. También proporcionan una mayor barrera a la transmisión de luz UV/Vis. Las películas incorporando nanocápsulas de licopeno brindan una mayor protección a la oxidación al aceite de girasol almacenado en condiciones de oxidación acelerada, lo que muestra una potencial aplicación como antioxidante de envasado para prevenir la oxidación de alimentos con alto contenido graso. Las películas son biodegradables ya que tienen una buena estabilidad térmica cuando se someten a diferentes tasas de calentamiento y una biodegradabilidad rápida a lo largo de 15 días.

Country:
Brazil
Chain:
Yuca
Final product:
Biopolímeros

Termoplástico de almidón de cassava (yuca) con quitosano que retrasa crecimiento bacterial

Se obtienen películas de bicapa de almidón-quitosano que contienen aceites esenciales en la capa de quitosano mediante termocompresión, mostrando una buena adhesión interfacial entre las capas de polímero. Las películas bicapa de almidón-quitosano muestran una mejor resistencia mecánica que las monocapas de almidón, aunque fueron menos elásticas debido al control interfacial de la fractura de la película. Las películas bicapa son ligeramente menos transparentes pero muestran propiedades ópticas aceptables. El quitosano es eficaz para controlar el crecimiento bacteriano en la carne de cerdo en rodajas. Sin embargo, el tratamiento térmico utilizado para la obtención de las bicapas redujo su eficacia, revelando la pérdida de grupos amino durante el tratamiento. Los aceites esenciales no mostraron acción antimicrobiana en la capa de quitosano cuando se aplica a la carne de cerdo. La cantidad final de aceites esenciales en las películas puede estar muy limitada por las pérdidas potenciales ocurridas durante los métodos de fundición y termoprocesamiento que se utilizan para la producción de películas. Deben utilizarse otras estrategias para incorporar los aceites esenciales antimicrobianos en las películas a fin de mejorar la retención final de los aceites esenciales en las matrices poliméricas y su liberación efectiva en los medios alimentarios para superar la concentración mínimamente inhibitoria.

Country:
Spain
Chain:
Yuca
Final product:
Biopolímeros

Envoltorio activo para alimentos con una película de almidón de cassava (yuca) comestible

Los extractos de romero ricos en polifenoles se incorporan dentro de las películas de almidón de yuca para producir envases de alimentos activos con propiedades antioxidantes. Se obtienen películas con espesores similares (alrededor de 200 μm) y contenido de agua (15-20%). El contenido de polifenoles de las películas activas oscila entre 4,4 y 13,6 mg de equivalentes de ácido gálico por gramo. A medida que aumenta el contenido de polifenoles, las películas muestran un aumento en su actividad antioxidante. Además, las películas con mayor concentración de extracto muestran mejores propiedades de barrera frente a la luz UV. La incorporación de extracto de romero inhibe la unión entre el glicerol y las moléculas de almidón. Las pruebas de migración hechas con agua y etanol al 95% como simulantes alimentarios para alimentos acuosos y grasos, respectivamente, muestran que después de 7 días de exposición de la película, el contenido total de polifenoles cargados en las películas migró dentro del simulante alimenticio acuoso, mientras que sólo se detectó una cantidad insignificante de polifenoles en el alimento graso. Por último, las películas que contienen extracto de romero muestran un alto grado de biodegradación después de 14 días de compostaje.  

Country:
Argentina
Chain:
Yuca
Final product:
Bioplásticos

Producción de un termoplástico a partir de almidón de cassava

Se prepara una película compuesta a base de almidón utilizando residuos fibrosos de la extracción de almidón (bagazo de yuca) como relleno. La película compuesta se prepara mediante la técnica de fundición utilizando fructosa como plastificante y varios tamaños y concentraciones de bagazo. Hay reducción del contenido de agua y la densidad de la película. Sin embargo, la adición de bagazo no tiene un efecto significativo sobre las propiedades térmicas. Las películas con un tamaño pequeño de bagazo muestran mejor estructura compacta y superficie de homogeneidad. Por otro lado, las películas de gran tamaño y mayor concentración de bagazo exhiben superficies más heterogéneas y aumentó el espesor de la película de 0,18 a 0,49 µm mientras que la densidad de la película disminuyó de 1,73 a 1,10 g/cm3. El módulo y la resistencia máxima a la tracción de las películas compuestas se incrementa de 69,03 a 581,68 MPa y de 4,7 a 10,78 MPa, respectivamente. La adición de bagazo al 6% es el agente reforzante más eficaz debido a sus notables propiedades físicas y mecánicas. Los compuestos preparados usando yuca tanto para la matriz como para el refuerzo aumentaron la importancia del residuo remanente de la extracción del almidón.    

Country:
Malaysia
Chain:
Yuca
Final product:
Bioplásticos

Producción de biocombustibles a partir de residuos de cassava (yuca)

Se produce bioetanol a partir de la cáscara de yuca que contiene los carbohidratos: almidón, azúcares, celulosa y hemicelulosa. Los polisacáridos (almidón, celulosa y hemicelulosa) se hidrolizan a monosacáridos (glucosa y xilosa) primero y luego se fermentan con bacterias o levaduras para la producción de bioetanol. Este segundo paso de pretratamiento se lleva a cabo mediante una hidrólisis ácida de la cáscara de yuca y posteriormente una fermentación microbiana. La conclusión del estudio fue que el ácido sulfúrico es eficaz para la hidrólisis de la cáscara de la yuca. Adicionalmente se exploran las capacidades de utilizar el bagazo, las hojas, el tallo y el rizoma de la yuca para la producción de biocombustibles sólidos, líquidos y gaseosos a pesar de que existen problemas técnicos para la explotación de varias de estas opciones.  

Country:
India
Chain:
Yuca
Final product:
Bioetanol

Remoción de cromo utilizando polvo de hojas de Colocasia esculenta

Se realizó la eliminación de cromo hexavalente de soluciones acuosas mediante hojas de Colocasia esculenta en polvo. La capacidad de bioadsorción del adsorbente dependía del pH de la solución de cromo en la que se observó la máxima eliminación a pH 2. La capacidad de adsorción calculada fue de 47,62 mg/g a pH 2. Los datos cinéticos de adsorción se describieron mejor mediante un modelo cinético de pseudo-segundo-orden. Por lo tanto, las hojas de Colocasia esculenta se pueden considerar como uno de los biosorbentes económicos y eficaces para la eliminación de cromo hexavalente de soluciones acuosas.

Country:
India
Chain:
Dasheen
Final product:
Bioremediador

Biorremediación de aguas residuales con Colocasia esculenta

Se utiliza Colocasia esculenta en humedales construidos artificialmente para el tratamiento de aguas residuales municipales utilizando mesocosmos. Las plantas del humedal poseen una estrategia para hacer frente al entorno anaeróbico formando un extenso tejido de aerénquima que proporciona baja resistencia al paso de oxígeno de las partes aéreas de la planta hasta sus raíces. El exceso de oxígeno se difunde desde las raíces hacia la rizosfera dando como resultado su oxidación, lo cual ayuda en el tratamiento de contaminantes presentes en aguas residuales. Las eficiencias de eliminación de contaminantes de los humedales artificiales plantados varían como conductividad eléctrica: 67,8–71,4%; DQO 70,7–71,1%; TKN 63,8 a 72,3%; Cu 75,3–83,4%; Cd 73,9–83,1%; Mn 74,1-74,5%; Cr 64,8 a 73,6%; Co 82,2–84,2%; Zn 63,3–66,1%; Pb 71,4–77,9%; y Ni 76–80%. Por medio de un análisis de balance de masa se revela que la pérdida de metales de las aguas residuales era equivalente a la acumulación neta en las plantas y la degradación natural de los metales. Las estrategias de acumulación de metales de las plantas según el factor de bioconcentración y el factor de translocación de metales indica que ambas plantas podrían emplearse para la fitoestabilización (bioconcentración> 1 y translocación <1) de Cu, Cd, Co, Pb y Ni y fitoextracción (bioconcentración> 1 y translocación> 1) de Mn y Zn. Se observa una reducción de contaminantes (excepto Pb) dentro de los niveles permisibles y sugiere la eliminación de las aguas residuales municipales en los cuerpos de aguas superficiales terrestres después de 20 días de tratamiento.

Country:
India
Chain:
Dasheen
Final product:
Humedal, Agua sin contaminantes

Electrohilado reticulado a partir de nanofibras de Colocasia esculenta para vendaje de heridas

Las nanofibras electrohiladas de la proteína del tubérculo Colocasia esculenta se consideran un material prometedor para aplicaciones de apósitos para heridas. Sin embargo, el uso de estas nanofibras en condiciones acuosas tiene poca estabilidad, por lo que se reticularon con vapor de glutaraldehído y sometieron a un tratamiento térmico para mejorar su estabilidad fisicoquímica. Las nanofibras reticuladas dieron como resultado una mayor resistencia a la tracción máxima y una menor deformación máxima en comparación con las nanofibras no reticuladas. La actividad antibacteriana in vitro de las nanofibras reticuladas mostró un efecto bacteriostático más fuerte sobre Staphylococcus aureus que sobre Escherichia coli. La proliferación de células de fibroblastos de piel humana en las nanofibras fue mejor con 1% (peso/volumen) de quitosano y 2% (peso/volumen) de la proteína de Colocasia esculenta. Los resultados de la proliferación celular y la morfología celular revelaron que la introducción de una mayor concentración de proteína en nanofibras entrecruzadas podría aumentar la proliferación celular de las nanofibras entrecruzadas.

Country:
Indonesia
Chain:
Dasheen
Final product:
Vendaje

Producción de biodiesel y bioetanol a partir de camote

La producción de bioetanol de camote se realizó en una pequeña planta industrial en Brasil y se integró en la producción de biodiesel mediante etanólisis. El rendimiento promedio de bioetanol fue de 161,4 L / t, correspondiente a 10 598 L / ha. La síntesis de biodiesel usando bioetanol de diferentes grados mostró que tanto el rendimiento como la pureza del producto aumentaron con el grado del etanol usado, con valores que van desde 63 a 83% en peso, y 50 a 94% en peso para rendimiento y pureza, respectivamente. Los resultados muestran que se requiere un alto grado de alcohol para hacer viable la producción integrada de biodiésel y bioetanol.

Country:
Portugal
Chain:
Camote
Final product:
Biodiésel, Bioetanol