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Biochar (BC) is presented as an amendment based on biomass pyrolysis residue that promotes an increase in the amount of beneficial bacterial and mycorrhizal communities and the quantity of elemental nutrients for plant fertility; in addition, by its characteristics, it provides recalcitrant carbon, generates physicochemical changes, such as an increase in pH, increase in water retention in soil and cation exchange capacity. Most studies about BC focus on evaluating the results in physicochemical variables into soils, however, few studies show and explain reasons because BC increases beneficial bacterial and mycorrhizal communities to plant growth, for this reason is necessary to selectively analysis to define the mechanisms between BC and microorganisms. This review examines publications of the last 12 years of research on BC in different databases (ScienceDirect, Scopus, Springerlink, SciELO, Google Scholar), focusing on the years (2020-2022), to elucidate the underlying mechanisms that let the interaction between BC-soil microbial communities and its benefits as an agricultural amendment. An accepted hypothesis is the high porosity into BC that serves as a "microhabitat" since it allows ideal conditions of space, temperature, humidity, air, and food growing levels of rhizobacteria and mycorrhizal fungus involved in the solubilization of nutrients such as N, P and K increasing the exo-enzymatic activity of dehydrogenase, β-glucosidase, urease between others improving soil fertility and plant growth., El biochar (BC) se presenta como una enmienda para suelos a partir del residuo de pirólisis de biomasa, que promueve el incremento de las comunidades bacterianas y micorrícicas benéficas y de nutrientes elementales para la fertilidad vegetal; por sus características, aporta carbono recalcitrante, genera cambios fisicoquímicos positivos como el incremento del pH, el aumento de la retención de agua en suelo y en la capacidad de intercambio catiónico. La mayoría de los artículos sobre BC se enfocan en evaluar los resultados de variables fisicoquímicas del suelo, sin embargo, son escasos los estudios que expliquen cómo y porqué el BC incrementa las comunidades microbianas benéficas para el crecimiento vegetal, razón por la cual es necesario analizarlos selectivamente para definir las causas y los efectos de la interacción entre el BC y los microorganismos del suelo. Esta revisión examina publicaciones de los últimos 12 años de investigación sobre el BC en diferentes bases de datos (ScienceDirect, Scopus, Springerlink, SciELO, Google Scholar), enfocándose en los años (2020-2022), con el fin de elucidar los mecanismos subyacentes que permiten la interacción entre BC-comunidades microbianas del suelo y sus beneficios como enmienda agrícola. La hipótesis aceptada es que la alta porosidad del BC que puede servir como “microhábitat” permite las condiciones ideales de espacio, temperatura, humedad y alimento para alterar los niveles de rizobacterias y hongos micorrícicos involucrados en la solubilización de nutrientes como N, P y K aumentando los niveles exo-enzimáticos de deshidrogenasa, β-glucosidasa, ureasa entre otras, mejorando la fertilidad del suelo y el crecimiento de plantas.

En la actualidad, existe creciente interés en desarrollar métodos para la transformación de los residuos forestales y agrícolas en la producción de biocombustibles, compuestos bioquímicos y otros bio-derivados. La pirólisis de la biomasa es un método prometedor para la producción simultánea de bio-coque, bio-crudo y productos gaseosos. La pirólisis lenta se realizó con varios tipos de biomasa de bagazo de caña de azúcar (Valle del Cauca 1 y 2, Santander 1 y 2, Cauca) en un rector tipo batch con un volumen interno de 950mL en el intervalo de temperaturas de 210-395°C con una velocidad de calentamiento 5-15°C/min. Las propiedades térmicas de los cinco tipos de bagazo de caña colombiana (BCA) se determinaron por TGA, DTGA y DSC. La extracción de fase sólida de Saccharum officinarum inicial dio 44,54% para la muestra de BCA del Valle 2. Las muestras de bio-crudo y bio-gas obtenidos en el proceso de pirólisis fueron analizadas por UV-Vis, IR-ATR y GC-MS. Los principales compuestos fenólicos en el bio-oil fueron 4-metilfenol, p-etilfenol, otros. Se evaluó el contenido de fenoles totales por el método de Folin-Ciocalteu encontrando valores para los bio-oil de pirolisis entre 2.86 y 11.02 mg EAG/g bagazo de caña y para los extractos acuosos de BCA seco sin pirolizar ~1,75 and 4,53 mg EAG/g. La capacidad antioxidante de bio-oil se evaluó por dos métodos: un método químico, mediante la captación del radical libre 2,2-difenil-1-picrilhidracilo (DPPH) y un método electroquímico. La capacidad antioxidante promedia para los bio-oil mostró resultados de FRS50 desde 522 μg/mL hasta 1763 μg/mL. Todos los bio-crudos de la pirolisis presentaron un contenido fenólico alto y mucho mayor que los extractos de BCA sin pirolizar y una buena capacidad antioxidante convirtiéndolos en una fuente prometedora para la obtención de compuestos antioxidantes de usos variados en las industrias de alimentos, farmacéutica y cosmética. Además, se realizó la retención y separación de los compuestos fenólicos presentes en el bio-oil hasta 90-99% mediante fase líquida RFLP en condiciones neutras de operación y fuerza iónica media. Se hizo la obtención de las muestras de biopolímeros tipo fenol-formaldehido. Se realizó la síntesis de material polimérico poroso CELURETAM a partir de precursores obtenidos de subproductos pirolíticos de Saccharum officinarum. Se realizó la modificación química de las propiedades de degradación de muestras de celulosa con la fracción condensable del bio-gas de pirolisis.

La presencia de metales en los asfaltenos, especialmente del vanadio y níquel, puede ser una fuente de productos de valor agregado, pero representan una desventaja en las refinerías ya que no solo contaminan los productos sino que envenenan los catalizadores durante el proceso de craqueo catalítico. El objetivo de este proyecto fue el montaje de una celda electroquímica (donde se utilizó una barra de grafito como electrodo de trabajo, un alambre de Pt como contraelectrodo y un electrodo de Ag/AgNO como electrodo de referencia) para la caracterización y electrodeposición de V y Ni contenidos en los extractos resino-asfaltenicos y asfaltenos purificados de los crudos pesados. Los análisis de alta resolución antes y después de la deposición fueron: análisis elemental, FT-IR y absorción atómica. El efecto de las variables electroquímicas como potencial de trabajo, tiempo de reacción y material del electrodo en el proceso de electroreducción se evaluó por voltametría cíclica (VC) y cronoamperometría en dos medios: (I) Tetrahidrofurano y LiClO4Â al 0.02 M, (II) 20% de CH3OH, 0.5 % de H3PO4, 0.1 M de LiClO4Â en acetonitrilo. Los resultados obtenidos se discuten comparándolos con los obtenidos por el método tradicional de desmetalización en ambientes de digestión ácida Heavy metals are present in porphyrins in oil asphaltenes. High content of V and Ni could be attractive to produce high value metal oxides. These metals are undesirable due to corrosion issues and catalyst contamination in cracking processes. The purpose of this project was to prepare an electrochemical cell, with graphite work electrode, wire Ag counterelectrode and a Ag/AgNO reference electrode, in order to evaluate and make the electrochemical characterization and deposition of V and Ni content in resin asphaltene concentrate and pure asphaltenes obtained from Colombian heavy oils. High resolution analytics before and after the deposition was done: elemental analysis, FT-IR, and atomic absorption. The variables as work potential, reaction time and electrode materials during the electro-reduction was evaluated by cyclic voltammetry and chronoamperommeter in two solutions: (I) Tetrahydrofuran and LiClO4Â at 0.02 M, and (II) 20% CH3OH, 0.5 % H3PO4, 0.1 M LiClO4Â in acetonitrile. Results are discussed compared with traditional method of demetallization by acid digestion

En este trabajo se presentan las correlaciones estadísticas para la estimación de parámetros reológicos a partir de parámetros químicos, para dos asfaltos colombianos y un asfalto venezolano, sometidos a ensayos de envejecimiento acelerado en laboratorio. Las propiedades reológicas se evaluaron mediante la obtención de curvas maestras (análisis dinámico-mecánico), cuyo comportamiento se ajusta al modelo reológico propuesto por Christensen y Anderson. Los parámetros químicos comprenden la composición genérica (análisis SARA), así como características estructurales y funcionales (análisis FTIR). Las correlaciones obtenidas muestran que el índice reológico (R) puede ser estimado a partir del Índice de Inestabilidad Coloidal (Ic) y el Índice de Sulfóxidos (S=O) con un grado de correlación de 83,81%, mientras que el logaritmo de la frecuencia de transición (log ωc) puede ser estimado a partir del Índice de Alifáticos (Al) y el índice de Sulfóxidos (S=O), con un grado de correlación del 81,88%. In this work, the statistical relationships for prediction of rheological parameters from chemical parameters were obtained. The asphalts studied were two asphalts produced in Colombia and an asphalt produced in Venezuela. The three asphalts were subjected to accelerated aging by Rolling Thin Film Oven Test (RTFOT) and Pressure Aging Vessel (PAV) procedures. Master curves for each asphalt were obtained by Dynamic Mechanical Analysis (DMA). Rheological parameters were obtained by non-linear regression analysis, to fit the master curves for each asphalt to the rheological model proposed by Christensen-Anderson. Chemical parameters were those of composition (SARA analysis), structural and functional features (FTIR analysis). The obtained relationships show that the Rheological Index can be estimated from Sulfoxide Index and Gaestel Index, with a correlation of 83,81% while the crossover frequency can be estimated from the Aliphatic Index and Sulfoxide Index, with a correlation of 81,88%.

En este artículo se propone un modelo reológico tipo ley de potencia: G’’ (ω) ∼ ωn y G’ (ω) ~ ωn, que representa el incremento de la conectividad entre las moléculas de asfalto termoenvejecido de manera in situ en un reo-reactor, como una de las aplicaciones de la reología sistemática. Los resultados encontrados confirmaron la tendencia de una transición de fase sol-gel a temperaturas menores a 40 °C de los asfaltos envejecidos en la ventana de frecuencia experimental, comportamiento que puede relacionarse con el efecto “estructurante” que le proporciona el proceso de envejecimiento termooxidativo al asfalto durante agitación continua, el cual es adecuadamente descrito por el modelo micelar del asfalto. A power-law rheological model is proposed in this paper: G’’ (ω) ∼ ωn and G’ (ω) ~ ωn. It represents the increased connectivity between thermo-aged asphalt molecules in a rheo-reactor as one of the applications of systematic rheology. The results confirmed a sol-gel phase transition tendency for aged asphalt in the experimental frequency window at temperatures below 40°C. Such pattern could have been related to the structuring effect arising from the thermo-oxidative asphalt aging process during continuous agitation which has been suitably described by the micellar model of asphalt.

En este artículo se presentan los resultados del proceso de termo-oxidación de asfalto realizados por primera vez en un reo-reactor. El comportamiento viscoelástico del asfalto pudo ser representado por una ley de potencia (G’ (w) ~ w n, G’’ (w) ~ w¹). La variación del exponente ‘n’ reflejó los cambios estructurales del asfalto inducidos por el proceso de termo-oxidación. En el intervalo de frecuencia experimental y a 200 y 250°C, los módulos elástico G’ y viscoso G’’ mostraron una relación del tipo: G’’ (w) ~ w n y G’ (w) ~ w n, este comportamiento es equivalente a un ‘gel-débil’ y confirma los cambios estructurales del asfalto inducidos por el envejecimiento termo-oxidativo. The present work presents the results of thermo-oxidation process of asphalt realized for first time in a rheo-reactor. The viscoelastic behavior of the asphalt it could be represented by a law of potency (G’ (w) ~ w n, G’’ (w) ~ w¹). The variation of the exponent ‘n’ reflected the structural changes of asphalt induced by the thermo-oxidation process. In the range of experimental frequency and to 200 and 250°C, the elastic G' and viscous G'' modules showed a relation of the type: G’’ (w) ~ w n y G’ (w) ~ w n, this behavior is equivalent to ‘gel-weak’ and confirms the structural changes of asphalt induced by the thermo-oxidation process.

Desde hace varias decadas, la disminucion de yacimientos de crudos livianos en el mundo ha generado la necesidad de explotar yacimientos de crudos pesados, hecho que trae consigo un sinnumero de desafios para el aprovechamiento de estos recursos no convencionales. Considerando que la mayor proporcion de corrientes derivadas de los crudos pesados la constituyen las fracciones pesadas (asfaltos, fuel oil), se hace relevante el analisis de las propiedades fisicas y quimicas de estos derivados, con el fin de aportar al desarrollo de tecnologias para el optimo procesamiento de este tipo de fuentes de combustibles fosiles. En esta investigacion se estudian dos asfaltos industriales colombianos y un asfalto venezolano de referencia, mediante tecnicas instrumentales, con el fin de comparar parametros composicionales, funcionales y estructurales, desde el punto de vista del proceso de envejecimiento termo-oxidativo acelerado. Las tecnicas usadas fueron: separacion asfaltenos-maltenos por precipitacion y filtracion, cromatografia liquida en columna empacada para el fraccionamiento de maltenos, espectrometria de infrarrojo con transformada de Fourier (FTIR), y osmometria de presion de vapor (VPO). Los resultados obtenidos comprenden los cambios con el envejecimiento en la composicion fraccional de los asfaltos, en el peso molecular de los asfaltos y sus respectivas fracciones de asfaltenos y maltenos, y en los parametros funcionales y estructurales obtenidos mediante FTIR. Con base en los resultados se concluye que es posible caracterizar los asfaltos mediante las tecnicas instrumentales, puesto que permiten detectar cambios en la composicion y estructura de los mismos, y a la vez los cambios estan relacionados con el comportamiento macroscopico de los materiales bituminosos. Abstract During the last decades, reserves of light crude oils have been decreasing, generating a number of challenges related to the production and processing of non conventional sources, such as heavy crude oils. Considering the high content of heavy fractions derived from heavy crude oils, it is necessary to carry on the studies that give a deep insight about physical and chemical properties of bituminous materials, so technologies can be developed for processing crude oils in a proper way. In this work, two industrial asphalts produced in Colombia, and an asphalt produced in Venezuela are characterized by instrumental techniques, considering the changes that take place during accelerated thermo-oxidative aging. The techniques employed were: Asphaltenes-maltenes separation by precipitation and filtration, liquid cromathography in a packed column for maltenes fractionation, Fourier-Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) and Vapor Pressure Osmometry (VPO). The results were the changes in fractional composition of asphalts, their molecular weights (asphalts, asphaltenes and maltenes) and the functional and structural parameters obtained by FTIR. It was found that it is possible to characterize asphalt binders based on instrumental techniques, since these let identify compositional and structural changes, which are related to the macroscopic behavior of bituminous materials.