Selección de alternativas de proceso en la producción de biocombustibles oxigenados a partir de material lignocelulósico

Abstract

Este trabajo se enmarca en el desarrollo de procesos biológicos para la producción de bioetanol como combustible alternativo a partir de biomasa lignocelulósica, en concreto paja de trigo. Sin embargo, las características estructurales de estos materiales hacen que el proceso para su conversión sea un procedimiento complejo que necesita de diferentes etapas de pretratamiento, hidrólisis y fermentación para la obtención de producto final. De entre estas etapas, el pretratamiento de la biomasa resulta esencial para alterar la compleja red estructural que forman los carbohidratos y la lignina y, en el caso del empleo de enzimas durante la hidrólisis, modificar el área superficial y la porosidad de las fibras facilitando la acción de las mismas. Centrando el estudio en Castilla y León, se observa que el mayor porcentaje de superficie agrícola se dedica a la plantación de trigo ya que proporciona buenos rendimientos, por lo que se propondrá una alternativa de proceso que aproveche los residuos generados por este tipo de cultivo. Concretamente, la provincia de Burgos es la mayor productora, lo que hace recomendable establecer en esa zona la planta asegurando la velocidad de aprovisionamiento y la reducción de costes de transporte. El pretratamiento se realizará con ácido sulfúrico diluido al 5% en peso a 83°C durante 6 horas. A continuación, para la hidrólisis enzimática escogemos el cóctel de celulasas producidas por el hongo Trichoderma resei, con una relación de 500 μL/g y un tiempo de residencia de 24 horas a 40°C. La fermentación, con levadura Saccharomyces cerevisiae, durará 48 horas a la temperatura óptima de crecimiento, 37°C, y finalmente, la corriente obtenida se someterá a una etapa de separación para recuperar el etanol por medio de dos columnas de destilación.