Biomass and cellulose pretreatments for saccharification (original) (raw)
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Pretratamientos de la celulosa y biomasa para la sacarificación
Scientia, 2009
La biomasa celulósica se ha vuelto un producto interesante para ser aprovechada como materia prima en la fabricación de biocombustibles, especialmente el etanol. El paso crítico en su conversión a etanol, implica la degradación de los polisacáridos a azúcares fermentables, en un proceso denominado sacarificación. La celulosa, el componente principal de la biomasa, es un polisacárido de difícil degradación en condiciones de tratamiento moderadas. Las investigaciones más recientes en el campo de los biorecursos, se han enfocado hacia el desarrollo de ciertos pretratamientos de la biomasa o la celulosa bajo los cuales se logra que estos materiales sean de más fácil degradación a azúcares fermentables. El presente artículo resume los resultados más sobresalientes, sin ser exhaustivos, de los pretaratimentos de la celulosa y la biomasa para su conversión a productos fermentables por la ruta etanólica.
Characterization of Two Lignocellulosic Biomasses Coffea Arabica L. for the production of Biochar
Proceedings of the 20th LACCEI International Multi-Conference for Engineering, Education and Technology: “Education, Research and Leadership in Post-pandemic Engineering: Resilient, Inclusive and Sustainable Actions”
In Peru, the growing production of agricultural crops such as coffee generates large volumes of solid waste. In 2020 alone, around 598 thousand tons of lignocellulosic waste were obtained from the coffee harvest, which, for the most part, are dumped in the field and used as compost or burned for the operation of machinery, causing environmental and health problems. Two agricultural biomasses from the coffee harvest (pulp and husk) were characterized by elemental analysis (C, H, O, N and S), calorific value, pH, proximate analysis (moisture content, ash, volatile matter, and fixed carbon), chemical analysis (cellulose, lignin and holocellulose), thermogravimetric analysis and IR spectroscopy. The values reported for the elemental, proximal, chemical, calorific value and pH analyzes agree with those obtained in previous studies and they are indicators of a great potential to produce biochar through thermochemical processes such as pyrolysis or gasification. Finally, higher contents of lignin, ashes and fixed carbon were obtained for the coffee pulp, turning out to be a better precursor for biochar applied to soil conditioning, unlike the coffee husk that, due to the lower content of ashes, turns out to be a better precursor. for obtaining biofuels.
La Biomasa lignocelulósica (BLC) está constituida principalmente por celulosa, lignina y hemicelulosas. Estas últimas representan cerca del 20-35% de su composición y están formadas por polímeros heterogéneos constituidos por unidades de pentosas (xilosa, arabinosa) y hexosas (manosa, glucosa, galactosa), cuyo grado de polimerización varía entre 100 a 200. Existen diferencias tanto en los contenidos totales como en la composición de las hemicelulosas en maderas duras y blandas. Las maderas blandas poseen mayoritariamente galactoglucomananos (20-25%) mientras que en maderas duras predominan el O-acetil-4-O-metilglucoronoxilanos (15-30%). 1,2 Durante la fabricación de pulpa kraft, el principal proceso de fabricación de pulpa química 3 , las hemicelulosas son solubilizadas en el licor de pulpaje y quemadas junto a la lignina en el horno de recuperación, siendo muy bajo el aporte energético que entregan al proceso. Esto ha motivado a evaluar la remoción de las hemicelulosas previa a la realización de pulpaje para producir bioetanol a través de la fermentación de los licores de extracción. El interés en la extracción y aislamiento de hemicelulosas a partir de la BLC ha aumentado considerablemente en los últimos años. 4, 5, 6, 7 Para conseguir esta remoción existe una gran variedad de pretratamientos que incluyen metodologías con ácidos diluidos 8, 9 , extracción con agua caliente y extracción alcalina entre otras 10, 11 . Todas ellas buscan romper con las barreras físicas y químicas que impiden la utilización de las hemicelulosas como materia prima.
2015
La busqueda de nuevas formas de energia renovables ha impulsado el estudio de los biocombustibles a partir de la biomasa lignocelulosica como lo son la paja de trigo, de sorgo o bagazo de cana de azucar, de la cual se obtienen los azucares reductores fermentables mediante una hidrolisis enzimatica. Para poder utilizar los azucares reductores que posee esta biomasa, es necesario dar un pretratamiento previo. Por tanto, en este trabajo se hace un analisis de dos tipos de pretratamiento para dos tipos de bagazo de cana (bagazo natural y bagazo hidrolizado): el primer pretratamiento consiste en una autohidrolisis a 121oC y el segundo en un pretratamiento alcalino-oxidativo. Los productos de los dos tipos de pretratamiento se utilizaron para realizar una hidrolisis enzimatica utilizando el complejo comercial Accellerase 1500, donde se encontro que el mejor pretratamiento fue el alcalino-oxidativo donde se obtuvieron hasta 12 g/L de glucosa para el bagazo hidrolizado (78.68% g/g) y 9.9 g/...
Evaluación de pretratamientos químicos sobre materiales lignocelulósicos
Ingeniare. Revista chilena de ingeniería
trabajo se determinó el efecto de diferentes pretratamientos químicos sobre la composición química y cristalinidad en los materiales lignocelulósicos, aserrín de madera, bagazo de caña y cascarilla de arroz. Los pretratamientos evaluados se llevaron a cabo aplicando ácido sulfúrico o hidróxido de sodio o la combinación de ambos sobre el material. Con la aplicación del pretratamiento combinado genera las mayores remociones de lignina. Para bagazo de caña se obtuvo una remoción de lignina del 80,6%, mientras que para aserrín y cascarilla de arroz la remoción fue del 46,7%. Sin embargo, se observó una pérdida apreciable de celulosa, del 30,7% para el bagazo y 15,58% para la cascarilla. El análisis por difractometría de rayos X, reveló un incremento de la cristalinidad para el aserrín y el bagazo de caña. Palabras clave: Remoción de lignina, bagazo de caña, cascarilla de arroz, aserrín, difractometría de rayos X.