Biomasa

Comentarios sobre uso potencial de biomasa.
Tecnologías para usar biomasa en la producción de
biocombustibles.
Proceso tradicional de uso de biomasa para
biocombustibles.
Hidrólisis de biomasa: en particular recursos
lignocelulósicos:
Hidrólisis ácida.
Hidrólisis enzimática.
Aspectos económicos.
Nuestro proyecto de bioetanol (UAM).

Comentarios sobre uso
potencial de biomasaPotential U.S. biomass resources

Principales componentes de la biomasa
Almidón formado por cadenas de glucosa.
Celulosa formada por cadenas de glucosa.

Hemicelulosa formada por cadenas de azúcares de 5 carbones (xilosa)
y de 6 carbones (glucosa). Un material muy rico en hemicelulosa es
el olote.
Lignina formada por redes de anillos fenólicos.

Composición de diversos recursoslignocelulósicos (%)

Proteína vegetal, por ejemplo el maíz, el trigo, frijol, etc. Se usa para
alimentación animal y humana.
Aceites de soya, de girasol, de algodón, de oliva, etc. Se usan en la
industria alimentaria y recientemente se ha propuesto obtener biodiesel
a partir de ellos.
Productos con propiedades especiales: plantas medicinales, colorantes,
aromas, sabores especiales(capsaisinas de chile), etc.
La biomasa en forma completa sólo la pueden utilizar los rumiantes
(ganado vacuno) y no requiere de aditivos.
Los cerdos y las aves requieren de alimento balanceado, pues no tienen la
capacidad de producir todos los componentes de las proteínas y por
ello hay que agregarles aminoácidos como la lisina.

Consideraciones sobre el uso de biomasa
como materia prima parabiocombustibles
Localización: se requiere determinar la infraestructura
de
distribución,
transporte
(etanol-ducto),
almacenamiento del bioetanol, etc.).
Tamaño de la planta (v. gr. en Estados Unidos un
tamaño típico es de 100 millones de galones de
etanol/año a partir de maíz).
Transporte/almacenamiento (v. gr. en Estados Unidos
una planta cubre un radio de 50 millas).
Almacenamiento debiomasa, costo, tamaño, etc.
Precio (valor de uso alternativo, precio internacional
de etanol y de gasolina).

Tecnologías para usar
biomasa en la producción de
biocombustibles

Conventional and hybrid biofuel production
processes.

(a) The conventional thermochemical route to biofuels brakes down starch (or other biomass) into a mixture of carbon monoxide and
Hydrogen. Thismixture is then converted catalytically into synthetic diesel. (b) Conventional biological routes convert starch to
Glucose, which is then fermented by microorganisms to produce ethanol. (c) Dumesic and colleagues adopt a hybrid route that
Enzymatically converts starch into fructose. An acid-catalyzed reaction converts the fructose intro 5-hydroxymethylfurfural (HMF),
Which undergoes anothercatalytic reaction with hydrogen to yield the potential fuel 2,5-dimethylfuran (DMF).

Proceso tradicional de uso
de biomasa para
biocombustibles

Bioetanol a partir de recursos
lignocelulósicos
Se está desarrollando en Estados Unidos una tecnología (ha
llegado a nivel de planta de demostración) para utilizar
recursos lignocelulósicos (bagazo, rastrojo, madera, etc.) y
transformarlos enetanol. Esto cambió el 28 de febrero
pasado.
Los recursos lignocelulósicos están formados por
tres
polímeros: celulosa (6C), hemicelulosa (5C) y lignina. De los
dos primeros, por hidrólisis, se obtiene una mezcla de
azúcares (6C y 5C).
Se han modificado genéticamente bacterias y levaduras para
transformar indistintamente azúcares de 6C y 5C en etanol.

La celulosa está ocluida porotros
polímeros

Hemicelulosa+ Lignina
Celulosa

Glucosa
G6P

Xilosa
6PG

F6P

R5P

G3P

E4P

Piruvato
Acetaldehido
+ CO2

Etanol

Potencial:
De una tonelada de caña de azúcar se obtienen 140 Kg. de azúcar y 125 Kg. de
residuos lignocelulósicos y por fermentación se producen 108 litros de etanol

Problemática del procesamiento de biomasa
para utilización en...