Obtención de etanol por sacarificación y fermentación simultáneas a partir de la biomasa lignocelulósica de tallos de sorgo dulce [recurso electrónico] / Mintzirani Equihua Sánchez

Tesis (Maestría en Ciencias en Energía Renovable) .-- Centro de Investigación Científica de Yucatán, 2013.

Debido a la creciente demanda de combustibles para el transporte provocada por el constante aumento en la población mundial, la generalizada disminución en la producción global de petróleo y los variados fenómenos climáticos atribuidos al calentamiento global, se ha hecho necesario buscar alternativas energéticas que permitan satisfacer la necesidades de la sociedad moderna, sin comprometer la capacidad de las siguientes generaciones para satisfacer las propias. Los combustibles alternativos como el bioetanol, han demostrado ser capaces de funcionar como sustitutos de los combustibles convencionales con la tecnología existente de transporte, y al ser producidos de manera sustentable, logran disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero, aumentan la seguridad energética de un país y promueven el desarrollo agroindustrial. En este trabajo se utilizó bagazo de sorgo dulce como materia prima para la producción de etanol lignocelulósico. Se probaron 9 diferentes variaciones de un pretratamiento básico-oxidativo. Se estudió la influencia de la carga de sustrato y la carga enzimática sobre el proceso de sacarificación. Se llevó a cabo la producción de etanol bajo el esquema de sacarificación y fermentación en etapas separadas al igual que a través de sacarificación y fermentación simultáneas, lo que permitió compararlos y estudiar los efectos positivos y negativos del proceso simultáneo sobre los rendimientos de producción de etanol. El pretratamiento con 6 por ciento de NaOH y 10 por ciento de H2O2 fue el que permitió los mejores resultados en la sacarificación enzimática, con concentraciones de azúcares reductores de 80 g.?L-1 en 24 h yhasta 100 g.?L-1 a las 48 h, con una carga de sustrato del 13 por ciento y una carga enzimática en volumen de 0.5 mL.?g-1. La producción de etanol en etapas separadas resultó en una concentración final de 25.09 g.?L-1 en 48 horas de fermentación, mientras que con la sacarificación y fermentación simultáneas (SFS) se obtuvo una concentración de etanol máxima de 27.97 g.?L-1 a las 36 horas. Comparando las dos técnicas se observó que el proceso simultáneo aumentó la eficiencia de la hidrólisis enzimática en un 14.76 por ciento, pero disminuyó la eficiencia de la fermentación en un 34.81 por ciento. En la SFS se alcanzó una mayor producción de etanol, se acortó el tiempo del proceso y se generaron menos residuos