PRETRATAMIENTO DE RESIDUOS LIGNOCELULÓSICOS PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOETANOL

DAGNINO, ELIANA PAOLA; DIAZ, ANTONIA; MORALES, WALTER GUSTAVO; CHAMORRO, ESTER RAMONA; ROMANO, SILVIA DANIELA; AREA, MARÍA CRISTINA

Lanus

Congreso; XXVIII Congreso Argentino de Química, 4to Work Shop de Química Medicinal; 2010

Asociación Argentina de Química

Muchos procesos productivos de los sectores agrícola, forestal e industrial generan como residuos materiales ricos en celulosa. Éstos, por lo general, no tienen valor comercial y además pueden provocar problemas ambientales durante su eliminación o almacenamiento. Los residuos lignocelulósicos ofrecen mayor potencial para la producción de bioetanol que los materiales ricos en sacarosa y almidón debido esencialmente a que su principal componente estructural es la celulosa, carbohidrato susceptible de ser sacarificado y posteriormente fermentado para la obtención de bioetanol. Además, no compiten con la industria alimenticia y reducen la contaminación. La desventaja es que es necesario realizar una etapa de pretratamiento para mejorar los rendimientos de la hidrólisis.Los residuos lignocelulósicos están constituidos por tres polímeros estructurales: celulosa, hemicelulosa y lignina. Contienen además, una serie de compuestos de bajo peso molecular solubles en agua o solventes orgánicos y pequeños contenidos de proteínas y sales minerales. La proporción de estos componentes varía con el tipo de residuo, con las condiciones de obtención y almacenamiento, entre otras.La celulosa constituye la estructura básica o esqueleto de la pared celular de las fibras vegetales, entremezclada con el resto de polisacáridos y lignina. Aproximadamente la mitad del peso de los materiales lignocelulósicos está formado por celulosa. Ésta es insoluble en agua, es higroscópica y sus grupos hidroxilos libres tienen una fuerte afinidad por los solventes polares y pueden disolverse en ellos. En la estructura de la celulosa se alternan zonas cristalinas con zonas amorfas y en su conjunto constituyen el elemento básico de todos los materiales celulósicos: la fibrilla elemental. Las microfibrillas de celulosa, grupo de fibrillas elementales, están embebidas en una matriz compuesta principalmente por lignina y hemicelulosas.Las hemicelulosas son carbohidratos de estructura compleja, compuestas por pentosas (xilosa y arabinosa), hexosas (manosa, glucosa y galactosa) y ácidos urónicos. El componente dominante de las hemicelulosas en plantas agrícolas es la xilosa. Las hemicelulosas tienen menor peso molecular que la celulosa, presentan una estructura ramificada con cadenas laterales cortas y sirven como conexión entre la lignina y las fibras de celulosa otorgándole a la red celular mayor rigidez. Por su carácter amorfo son más reactivas que la celulosa.La lignina es el tercer polímero más abundante en la naturaleza. Es un heteropolímero amorfo tridimensional y su función principal es dar a la planta apoyo estructural, impermeabilidad y resistencia contra el ataque microbiano y estrés oxidativo. Además, actúa como agente permanente de unión entre las células. Es insoluble en agua y termoplástica.Existe una gran variedad de pretratamientos físicos, químicos, bilógicos ycombinaciones de estos para eliminar los impedimentos estructurales de acceso a la celulosa en los materiales lignocelulósicos y con ello, lograr el aumento delrendimiento de la etapa de hidrólisis.El objetivo de este trabajo es realizar ensayos de pretratamiento de cascarilla de arroz con soluciones ácidas diluidas en función de la variación de concentración de solución de ácido sulfúrico y tiempo de tratamiento.