Método simple para la ozonólisis de biocarbón producido de cafetos

Resumen

El biocarbón, producto de la pirólisis de biomasa rica en carbono, brinda beneficios climáticos porque ayuda a secuestrar carbono en el suelo. El biocarbón, además, mejora la salud del suelo al aumentar la retención de nutrientes en la capa superficial, mejorando la estabilidad de los agregados y la capacidad de retención de humedad. Estos beneficios contribuyen a mejorar la producción agrícola, porque proporcionan un buen sustrato para nutrir el crecimiento de las raíces y la salud de las plantas, y por ende contribuyen a la seguridad alimentaria. La contribución del biocarbón es dependiente de la cantidad y tipo de grupos funcionales que contienen oxígeno. Estos grupos funcionales son determinantes en las interacciones del biocarbón con los nutrientes y las reacciones redox. Este estudio tiene como objetivo desarrollar un método sencillo y económico para mejorar las características agronómicas del biocarbón a través de la ozonólisis. Se evaluó el tiempo de ozonólisis para oxidar un biocarbón preparado de cafetos, lavado y sin lavar (WCSB y CSB, respectivamente). Los espectros FTIR-ATR mostraron bandas crecientes en el rango de 3331 a 3441 cm^-1 (banda O-H) y 1585 cm^-1 (banda del grupo funcional carbonilo), con el tiempo de exposición del biocarbón al ozono. Además, se observó una disminución del pH, y un aumento de la electroconductividad y el contenido de carbono orgánico soluble con el tiempo de ozonólisis. Con estos resultados se demostró la efectividad del método de ozonólisis para oxidar la superficie del biocarbón. El aumento en la relación E₄/E₆ sugirió que los productos saturados del proceso de ozonólisis aumentaron con el tiempo debido a la ruptura del carbono orgánico lábil y a la formación de los grupos funcionales de enlaces de oxígeno ácido solubles mediante la ruptura de dobles enlaces de carbono presentes en el biocarbón. Además, los resultados encontrados indican que no es necesario lavar la superficie de carbono previo a someterlo al proceso de ozonólisis.