Bioetanol

INTRODUCCIÓN:


El alcohol etílico o etanol es un producto químico obtenido a partir de la fermentación de los azucares que se encuentran en los productos vegetales, tales como cereales, remolacha, caña de azúcar o biomasa. Estos azúcares están combinados en forma de sacarosa, almidón, hemicelulosa y celulosa. Las plantas crecen gracias al proceso de fotosíntesis, en el que la luz delsol, el dióxido de carbono de la atmósfera, el agua y los nutrientes de la tierra forman moléculas orgánicas complejas como el azúcar, los hidratos de carbono y la celulosa, que se concentra en la parte fibrosa la planta.
Para su fabricación se pueden utilizar una gran cantidad de materias primas, procedentes del almidón del maíz, por resaltar uno de los mayores productores, pero también seutiliza remolacha, cereal o residuos forestales.
Se está estudiando la posibilidad de cultivar árboles, con alto contenido de celulosa, con el único fin de producir etanol, como pueden ser el chopo o el sauce.
Igualmente el cultivo específico de algunas plantas con el fin de producir combustible podría ser una alternativa a las tierras sin cultivo.
Otra alternativa a lascosechas dedicadas a fines energéticos, es el uso de residuos de procesos agrícolas, forestales o industriales, con alto contenido en biomasa. Estos residuos pueden ir desde la paja de cereal a las “limpias” forestales, pasando por los Residuos Sólidos Urbanos (RSU) o las cáscaras de cereal o de arroz. Los residuos tienen la ventaja de su bajo coste, ya que son la parte no necesaria de otros productos oprocesos, salvo cuando son utilizados en la alimentación del ganado. Los RSU tienen un alto contenido en materia orgánica, como papel o madera, que los hace una potencial fuente de materia prima, aunque debido a su diversa procedencia pueden contener otros materiales cuyo preproceso de separación incremente mucho el precio de la obtención del bioalcohol.
El creciente interés que hangenerado en los últimos años los problemas derivados del cambio climático, producido por las emisiones de gases de “efecto invernadero”, ha hecho que se busquen combustibles más respetuosos con el medio ambiente. Al igual que en el caso del biodiésel, la combustión del bioetanol produce el mismo CO2 que absorbió la planta durante su crecimiento.

Fundamentos bioquímicos de la fermentación alcohólicaLa fermentación alcohólica comprende toda una serie de reacciones bioquímicas a través de las cuales algunos microorganismos, por medio de un conjunto de enzimas producidas por ellos (o añadidas artificialmente), realizan una transformación de azúcares para convertirlos en etanol, dióxido de carbono y energía. La reacción global general que resume todo el proceso cuando se fermentanhexosas es:


C6 H12 O6 2 C2 H6 O + 2 CO2


Tradicionalmente, los microorganismos más empleados en la obtención de bioetanol son las levaduras, aunque existen varios tipos de bacterias y hongos que también son capaces de sintetizarlo en cantidades considerables. La fermentación alcohólica se realiza en ausencia de oxígeno, excepto durante el tiempo de inoculación, durante el cualse insufla una pequeña cantidad para permitir un crecimiento limitado de los microorganismos.
En el caso de las levaduras, cuando éstas toman el azúcar del medio, se inicia toda una serie de reacciones intermedias, conocidas como la ruta glicolítica o ruta Embden-Meyerhof. A través de este proceso bioquímico, las levaduras rompen los azúcares en energía, intermediarios útiles para el crecimientode las células, y una gran cantidad de productos finales (etanol, dióxido de carbono y calor), los cuales son excretados por las levaduras.

Materias primas

La biomasa a partir de las cuales es posible obtener etanol por medio de la fermentación alcohólica contiene azúcares (glucosa, fructosa, xilosa, entre otros) o polisacáridos (almidón, celulosa, hemicelulosa). Esta biomasa se puede...