BIORREFINERÍA PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES Y PLÁSTICOS BIODEGRADABLES A PARTIR DE AGUAS RESIDUALES

BIORREFINERÍA PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES Y PLÁSTICOS
BIODEGRADABLES A PARTIR DE AGUAS RESIDUALES
Adán Tapia Pérez1, Idania Valdez Vázquez2
Universidad de Guanajuato Campus Irapuato Salamanca Division Ciencias de la Vida,
fuel.rotten@hotmail.com.
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Universidad de Guanajuato Campus Irapuato Salamanca Division Ciencias de la Vida,
valdez_idania@yahoo.com
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RESUMEN
Losproblemas de contaminación ambiental ocasionados por el uso excesivo de combustibles
fósiles en actividades antropogénicas además de la reducción en las reservas internacionales del
petróleo hace necesaria la implementación de nuevas tecnologías que reduzcan las emisiones de
gases de efecto invernadero como son los biocombustibles. En una Biorrefinería, además de
biocombustibles se obtienen variosproductos a partir de biomasa de origen agrícola y/o
agroindustrial que contienen celulosa, como la paja de trigo. El objetivo de este trabajo fue la
producción de solventes (bioetanol) a partir de la fermentación de celulosa por un consorcio
microbiano no definido. Para ello, se determinó el contenido de ceniza, sólidos volátiles totales
(SVT) y lignina de paja de trigo obtenida en el Estado deGuanajuato, se montaron reactores
solventogénicos alimentados con celulosa determinando la producción de solventes, CO2,
crecimiento celular y DQO. Los resultados de la composición de la paja de trigo fueron: cenizas
9.99 %, SVT 79.99%, lignina 1.73%. Los reactores solventogénicos fueron operados durante dos
semanas logrando alrededor de 2% de acumulación de solventes a partir de lafermentación de
celulosa.
PALABRAS CLAVES
Bioetanol, fermentación ABE, residuos lignocelulósicos, reactor solventogénico.
INTRODUCCIÓN
En la actualidad, la dependencia del uso de combustibles derivados del petróleo han originado una
serie de problemas ambientales que afectan al planeta y la humanidad, como contaminación,
calentamiento global, entre otras [1]. Además, es necesario considerar que sonenergías no
renovables y su disponibilidad en el futuro no esta garantizada, por lo que surge el interés de
implementar alternativas biotecnológicas eficientes, económicas y no contaminantes para producir
energías renovables como los biocombustibles.
Los biocombustibles están clasificados según la materia prima de la que son producidos:
biocombustibles de 1era, 2da y 3ra generación [2]. Losbiocombustibles de 1erageneración son
obtenidos de la fermentación de azúcares sencillos provenientes de la caña de azúcar o los
almidones de maíz. Brasil y Estados Unidos son pioneros en la producción de bioetanol de 1era
generación siendo los principales productores a nivel mundial [3]. Los biocombustibles de 2da
generación con obtenidos de fermentar sustratos lignocelulósicos derivados deactividades
agrícolas y/o agroindustriales, y tienen diversas ventajas como alta disponibilidad, bajo costo y
principalmente no compiten con el mercado alimenticio [4]. En el Estado de Guanajuato, las
actividades agrícolas y/o agroindustriales son una gran fuente de materiales lignocelulósicos
llegando a registrar más de 2 millones de toneladas de materia seca anuales representadas por
residuosde maíz, trigo, sorgo y cebada [5].
Los sustratos lignocelulósicos están compuestos principalmente por celulosa (homopolímero de
largas cadenas de glucosa), hemicelulosa (heteropolímero de 5-6 carbonos) y lignina (polímero
aromático muy complejo) en un 44%, 30% y 24%, respectivamente [6]. En particular, la
composición de la paja de trigo se muestra en la Tabla 1 [7].

Memoria de Veranos de laInvestigación Científica UG 2012
ISBN: 978-607-441-191-1 DR.© Universidad de Guanajuato

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Tabla 1. Composición de paja de trigo
Celulosa
Hemicelulosa
Lignina
Otros (fenoles, resinas, gomas, otros)

30%
50%
15%
5%

Debido a la complejidad de este tipo de sustratos, su bioconversión requiere de una serie de
procesos para obtener azúcares simples que sean finalmente...