Comparativa técnica y económica de pretratamientos químicos de bagazo de cerveza para producir biobutanol 2G

Abstract

En este trabajo se presenta un estudio experimental y teórico de la etapa de pretratamiento del bagazo de cerveza (BSG) con el fin de maximizar la producción de biobutanol. La parte experimental aborda la optimización de tres pretratamientos oxidativos a escala laboratorio y su influencia en las etapas de hidrólisis y fermentación. Se trabajó con el pretratamiento de ozonolisis (2,7 % w/w, 30 min, 40-60 % humedad), el pretratamiento alcalino con NaOH (1-5 % w/w NaOH, 30 min, 120 ºC, 5-15 % w/w BSG) y el pretratamiento peróxido alcalino con H2O2 (pH 11,5, 150 rpm, 60-180 min, 50ºC, 5-15 % w/w BSG). Los rendimientos de butanol y ABE alcanzados oscilaron entre 0,273 y 0,396 g butanol/g azúcares y 0,341 y 0,482 g ABE/g azúcares, con concentraciones de butanol y ABE entre 5,28 y 10,95 g/L butanol y entre 6,79 y 13,69 g/L ABE, respectivamente. Los rendimientos globales del proceso estaban comprendidos entre 44 y 45 kg butanol/t BSG sin pretratar y 54 y 58 kg ABE/t BSG sin pretratar. En la parte teórica se aborda un estudio de viabilidad técnico y económico de una planta industrial con una capacidad de tratamiento de 1000 kg BSG seco/d. El análisis económico concluye la necesidad de optimizar el proceso global, contar con subvenciones o buscar una valorización integral del residuo para que el proceso global con cualquiera de los pretratamientos óptimos sea económicamente competitivo.