Optimización y evaluación de rendimiento de un supresor de polvo totalmente biodegradable con efecto sinérgico...

Área de la Ciencia:

• Ciencias Ambientales
• Ciencia de Materiales
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• La generación de polvo plantea importantes desafíos ambientales y de salud en entornos industriales como minas de carbón y sitios de construcción.
• Los supresores de polvo tradicionales a menudo carecen de biodegradabilidad y pueden tener impactos ambientales negativos.
• Existe una necesidad creciente de soluciones de control de polvo eficaces, sostenibles y ecológicas.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un supresor de polvo compuesto a base de agua totalmente biodegradable.
• Optimizar la formulación del supresor de polvo utilizando goma xantana (XG), glicerol (GLY) y poliglucósido de alquilo (APG).
• Evaluar el rendimiento del supresor de polvo en términos de retención de humedad y resistencia a la erosión eólica.

Principales métodos:

• Se utilizaron experimentos de un solo factor y metodología de superficie de respuesta (RSM) para determinar la relación de masa óptima de XG, GLY y APG.
• Se caracterizaron las propiedades físicas del supresor de polvo optimizado, incluida la viscosidad y la tensión superficial.
• Se evaluó la retención de humedad en diversas condiciones de temperatura y humedad y se evaluó la resistencia a la erosión eólica mediante pruebas controladas de viento.

Principales resultados:

• La formulación óptima comprendió 0.15% de XG, 5.0% de GLY y 0.13% de APG.
• El supresor exhibió una viscosidad de 207.82 mPa·s y una tensión superficial de 27.4 mN/m.
• Se logró una tasa de retención de humedad del 84.27% después de 14 horas a 25 °C/43% HR y del 63.2% a 40 °C.
• Se demostró una fuerte resistencia a la erosión eólica con una tasa de erosión eólica del 80.2% después de 60 minutos de viento (5-9 m/s).

Conclusiones:

• El supresor de polvo compuesto biodegradable desarrollado es altamente eficaz para controlar el polvo.
• La formulación muestra una excelente retención de humedad y resistencia a la erosión eólica, incluso en condiciones desafiantes.
• Esta solución ecológica y rentable promete una aplicación generalizada en entornos propensos al polvo.