Colombia es un país agrícola, actividad a partir de la cual se genera un gran volumen de residuos lignocelulósicos. Estos residuos se pueden utilizar, entre muchas aplicaciones, para preparar sólidos carbonosos porosos, con propiedades químicas específicas para aplicaciones biotecnológicas. Una de las principales ventajas de dar este uso a este tipo de residuos, es la estabilización del carbono orgánico en un sólido, por lo que se convierte en una forma de captura de CO2 disminuyendo así su impacto en el cambio climático. Además, si los procesos de preparación de estos materiales son simples y baratos, serian una alternativa para los residuos que se generan en la poda de árboles, dándoles un mayor valor agregado a los procesos agroindustriales. Los objetivos de la presente investigación, son explorar el uso de biomasa lignocelulósica para preparar sólidos carbonosos con propiedades físicas y químicas aplicables en la inmovilización de enzimas, y en la retención de nutrientes en el suelo manteniéndolos disponibles para la nutrición de plantas. Para lograr estas metas se utilizarán residuos provenientes de la agroindustria como aserrines, cascarilla de arroz ó de café, los cuales se prepararán y se impregnarán con ácido fosfórico; posteriormente se activarán en atmósfera de nitrógeno (N2) a temperaturas cercanas a los 500 °C. |Las condiciones de preparación utilizadas se valorarán con base en la caracterización de la porosidad del sólido obtenido y luego se medirá su capacidad para retener enzimas, como también en la conservación de la disponibilidad de nutrientes para plantas en macetas, de crecimiento rápido. El desarrollo de esta investigación implicará tres etapas: 1) Preparación e impregnación de muestras lignocelulósicas, 2) activación, y 3) ensayos en aplicaciones específicas. Para cada etapa se vinculará al menos un estudiante de pregrado, cada uno de los cuales retroalimentará el trabajo de los otros aprovechando las modificaciones para mejorar la eficiencia de los procedimientos de preparación del sólido. De acuerdo con los resultados obtenidos, tanto en la inmovilización de enzimas como en el crecimiento de plantas, se decidirán las condiciones de preparación más adecuadas para cada caso; luego se caracterizarán los sólidos carbonosos obtenidos por análisis termogravimétrico, área superficial específica y análisis infrarrojo, ó por desorción a temperatura programada. Los resultados de esta investigación se tomarán como insumos preliminares de proyectos que integren disciplinas relacionadas con las ciencias química, biológica, de los materiales y agronómicas, en los que se podrán formar estudiantes de maestría y doctorado. Como resultados inmediatos, se esperacapacitar estudiantes en montajes experimentales diversos, y su formación en investigación. Los resultados permitirán proyectar el trabajo para presentación en evento internacional y/o para publicación en una revista reconocida por Colciencias.