El Grupo Ciencia y Tecnología del Carbono de la Universidad del Valle se ha consolidado como un referente en la investigación de materiales carbonosos, con un enfoque interdisciplinario que abarca desde la transformación de residuos orgánicos hasta la aplicación de nanomateriales avanzados. Sus líneas de investigación principales incluyen el desarrollo de procesos de carbonización hidrotermal de residuos agrícolas, la síntesis de carbones activados y su aplicación en la adsorción de contaminantes, así como la exploración de nuevas formas de almacenamiento de energía a través de materiales a base de carbono. 

El grupo tuvo sus inicios con proyectos enfocados en el aprovechamiento térmico del carbón mineral, trabajando en su caracterización, beneficio y transformación para aplicaciones energéticas. Estas primeras investigaciones sentaron una base sólida en el estudio de materiales carbonosos y su comportamiento térmico, posicionando al grupo como un referente en el área. Con el avance global hacia la transición energética, el grupo adaptó su enfoque hacia la investigación en biomasa, explorando su aprovechamiento térmico y la generación de productos de alto valor agregado. Esta evolución permitió al grupo mantenerse a la vanguardia en la investigación de energías más limpias y sostenibles, contribuyendo al desarrollo de tecnologías que faciliten la transición de la industria hacia una economía más circular.

A lo largo de su trayectoria, el grupo ha liderado numerosos proyectos con un fuerte componente aplicado, colaborando estrechamente con la industria nacional y local en la optimización de procesos de producción más limpios y eficientes. Entre sus colaboraciones destacadas se encuentran proyectos con empresas del sector agroindustrial, en los que se han desarrollado tecnologías para la valorización de subproductos agrícolas, como los residuos de caña de azúcar, transformándolos en bioenergía y materiales de alto valor agregado. Además, el grupo ha trabajado en el desarrollo de soluciones para el tratamiento de aguas residuales industriales, aportando innovaciones en el uso de materiales carbonosos como adsorbentes para la remoción de contaminantes.

El Grupo Ciencia y Tecnología del Carbono no solo se distingue por su contribución al avance científico y su impacto en la industria, sino también por su compromiso con la formación académica. Vincula activamente a estudiantes del programa de pregrado en Ingeniería Química de la Universidad del Valle, así como a aquellos de los programas de posgrado, incluyendo maestrías y doctorados. Con el objetivo de integrar a los estudiantes de pregrado desde sus primeros semestres, el grupo creó el Semillero de Investigación, un espacio donde los futuros ingenieros químicos tienen la oportunidad de familiarizarse con las líneas de investigación y participar en los proyectos en desarrollo. Esta iniciativa permite que los estudiantes se involucren tempranamente en la investigación, fortaleciendo su formación y preparándolos para enfrentar los retos del campo industrial y académico.

Laboratorios

• Combustión-Combustibles: Fundado en 1993, cuyo objeto de trabajo es la caracterización fisicoquímica, tecnológica y estructural de combustibles: carbón, crudos, aceites, gasolina jet, derivados de la caña de azúcar, desechos sólidos, entre otros.
• Transformación de Carbones y Biomasa: Fundado en 1996, donde se realizan pruebas experimentales de beneficio de carbón, combustión de biomasa y carbón, producción de productos de valor agregado como carbones activados, mesofase de fibras de carbono, capacitores de energía a partir de biomasa y carbón.

Proyectos de I+D en ejecución

• “Evaluación de procesos de densificación de residuo agrícola de corte (RAC) de caña de azúcar aptos para su utilización como fuente de energía renovable”. Convocatoria: 792-2017 Minciencias, 2019-2023.
• “Grafitización de carbones colombianos antracíticos y semiantracíticos para la obtención de nanocebollas de carbono usados como capacitores de energía”. Univalle-SGC. 2021-2022.

Líneas de Investigación

• Caracterización de carbones y biomasa
• Beneficio de carbones y biomasa
• Combustión de carbones y biomasa
• Gasificación de carbones y biomasa
• Pirólisis de carbones y biomasa
• Valoración de carbones y biomasa

Profesores Investigadores

1. Carmen Forero, Ing. Qca., Ph.D.
2. Juan S. Guerrero, Ing. Qco., M.Sc., Ph.D.
3. Albio Gutiérrez, Ing. Mco., Ph.D.
4. Jaime Acuña, Ing. Mgco, M. Sc.
5. Juan M. Barraza, , Ing. Qco., M.Sc., Ph.D.

Relaciones Nacionales e Internacionales

1. Universidad Nacional, Bogotá, Medellín y Manizales
2. Universidad del Atlántico, Barranquilla
3. Universidad de Antioquia, Medellín
4. Instituto Tecnológico Metropolitano, Medellín
5. University of Nottingham, Nottingham, England
6. University of Kentucky, Lexington USA
7. Universidad Federal Rio Grande do Sul, Porto Alegre, Brasil
8. University of Stuttgart, Stuttgart, Alemania
9. Universidad de Zaragoza, Zaragoza, España
10. Instituto de Carboquímica, Zaragoza, España
11. Cenicaña, Florida Valle del Cauca
12. Servicio Geológico Colombiano (Sedes Cali y Bogotá)

Artículos GCTC de los últimos 5 años

1. Jose D. Velasquez, Kevin Cabal, Juan C. Rubio , Maribel Barajas, Billy Rodríguez, Manuel Hernando Romero, Juan Sebastian Guerrero, Marta E. Plonska-Brzezinska, Juan Barraza-Burgos , Manuel N. Chaur. “ Synthesis of concentric multilayer fullerene nanostructures from mineral coal for applications in supercapacitors”. Diamond and Related Materials, Volume 139, November 2023, 110296. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2023.110296.
2. Jennifer Jimenez-Paz, Juan Lozada-Castro, Edward Lester, Orla Williams, Lee Stevens, Juan Barraza-Burgos, “Solutions to Hazardous Wastes Issues in the Leather Industry: Adsorption of Chromium III and VI from Leather Industry Wastewaters using Activated Carbons Produced from Leather Industry Solid Wastes”. Journal of Environmental Chemical Engineering, Volume 11, Issue 3, June 2023, 109715. https://doi.org/10.1016/j.diamond.2023.110296
3. Orla Sioned Aine Williams, Patrick Daley, Joseph Perkins, Karen Lorena Martinez-Mendoza, Juan Guerrero-Perez, Lyna Maria Sabogal Mazabuel, Edward Andres Garcia Saavedra, Maria Trujillo, Juan Barraza-Burgos, Maribel Barajas, Manuel Hernando Romero, and Edward Henry Lester. “Upgrading of Low-Grade Colombian Coals via Low-Cost and Sustainable Calcium Nitrate Dense Media Separation”. ACS Omega 2022, 7, 4, 3348-3358
4. Edward García, Juan Barraza-Burgos, Juan Guerrero, María Trujillo, Edward Lester, Orla Williams. “Experimental data on morphological characterization of chars from coal and bagasse blends”. Data in Brief. 29 (2020) 105358
5. Deyler Castilla-Caballero, Juan Barraza-Burgos, Sundaram Gunasekaran, Aicardo Roa-Espinosa, Jose Colina-Marquez, Fiderman Machuca-Martínez, Aracely Hernández-Ramírez, Sofía Vázquez-Rodríguez. “Experimental data on the production and characterization of biochars derived from coconut-shell wastes obtained from the Colombian Pacific Coast at low temperature pyrolysis”. Data in brief, 28 (2020) 104855. https://doi.org/10.1016/j.dib.2020.104855.
6. Deisy Chaves, Maria Trujillo, Edward García, Juan Barraza, Edward Lester, Maribel Barajas, Billy Rodriguez, Manuel Romero & Laura Fernández-Robles. “Automated Inspection of Char Morphologies in Colombian Coals using Image Analysis”. Intelligent Automation and Soft Computing, Autosoft Journal, 1-9, 2019, DOI 10.31209/2020.100000071.

Artículos nacionales

1. Jorge L. Piñeres-Mendoza, Juan M. Barraza-Burgos, and Silvia P. Bellich-Fernandez, “ Effect of Diesel Oil and Mixture of Alcohol-Glycol Ether on Colombian Ultrafine Coal Cleaning Using a Test-Rig Closed-Loop Flotation Column”, Ingeniería e Investigación. 42, 1, April 2022.
2. Edward Andrés García-Saavedra, Alejandra Torres-Velasco, Cristian Dubiany Medina-Ramírez, Juan Manuel Barraza-Burgos, Juan Sebastián Guerrero-Pérez. “Morfología de carbonizados de mezclas bagazo-carbón: efecto del tamaño de partícula y concentración de bagazo*. Revista Ingenierías Universidad de Medellín, 21(40), Enero-junio de 2022 • pp. 44-66 • ISSN (en línea): 2248-4094
3. Karen Martínez, Juan Barraza, Nilson Marriaga, Fiderman Machuca. “Production and characterization of activated carbon from coal for gold adsorption in cyanide solutions”, Ingeniería e Investigación. 40, 1, 34-44, 2020.

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