Extracción de lignina a partir de residuos agroindustriales

MARÍA CAROLINA GIAROLI; ANDRÉS E. CIOLINO; MARIO D. NINAGO

San Rafael

Encuentro; Décimo encuentro de investigadores y docentes de Ingeniería (X ENIDI 2019); 2019

Universidad Tecnológica Nacional

La biomasa lignocelulósica representa una de las fuentes renovables más abundantes y menos costosas del planeta. La lignina, al igual que los polisacáridos, contiene grupos hidroxilos reactivos que pueden usarse como sitios para su funcionalización química. Esta particularidad la convierte en un excelente candidato para el desarrollo de nuevos materiales, ya sea a través de mezclas con otros polímeros o mediante la combinación con distintos tipos de rellenos orgánico-inorgánicos. En relación a la generación de residuos lignocelulósicos, en 2016 Argentina registró un total de 223.944 ha de vid implantada, de las cuales el 71 % se encuentran en la provincia de Mendoza. En su proceso productivo y luego de la cosecha, la etapa de poda balanceada de la planta de vid resulta indispensable para mantener una relación óptima entre el crecimiento vegetativo y la producción a efectos de garantizar un crecimiento adecuado de los frutos para la próxima temporada productiva. En consecuencia, por cada 10 kilos de uva cosechada se genera aproximadamente un kilo de madera de poda, lo que representa una producción de aproximadamente 197 millones de toneladas de residuos al año (de los cuales, el 35 % de su masa seca corresponde a lignina). De esta forma, los residuos de poda se convierten en excelentes candidatos para la recuperación de lignina y celulosa debido a su amplia disponibilidad y a su escaso o nulo valor económico.En este trabajo se estudiará el proceso de extracción de lignina y celulosa a partir de residuos de poda de vid de San Rafael, provincia de Mendoza. Para ello, se realizará una reducción de los sólidos en un triturador de laboratorio (hasta un tamaño menor a 1 mm) y se secarán hasta alcanzar una humedad del 15 % para luego ser almacenados en envases plásticos cerrados. Para la extracción de la lignina, se realizará un pre-tratamiento del material por contacto directo con una mezcla de ácido fórmico/ácido acético/agua, manteniendo una relación líquido:sólido de 25:1, a 50 °C durante 30 minutos. A continuación, se realizará la digestión a 107 °C por 3 horas, manteniendo agitación continua, y se dejará enfriar hasta temperatura ambiente. La pulpa obtenida será filtrada y lavada dos veces con la solución de reacción, y el licor recuperado se mezclará con agua destilada a fin de precipitar la lignina. El precipitado obtenido se lavará con agua acidificada y liofilizará para su posterior caracterización. Cada extracción se realizará por duplicado, a fin de obtener valores estadísticamente significativos. Las características del proceso de extracción y el tamaño y morfología de las partículas obtenidas se evaluarán mediante FTIR y microscopía óptica, respectivamente.