Producción de alcohol a partir de residuos de la madera

Abstract

En una época como la actual, ante una eventual crisis energética debido a la acelerada producción y reducción en las reservas probadas del petróleo, y la emisión de gases de efecto invernadero de manera incontrolada a la atmósfera, la constante necesidad de disminuir tanto la dependencia hacia el crudo como las consecuencias del calentamiento global, ha provocado la búsqueda de fuentes de energía alternativa para la generación de combustibles económicamente viables y con un índice de contaminación reducido como lo es el caso del etanol (1). En Colombia, el desarrollo de los biocombustibles viene enlazado con la política para subsector del downstream de la industria del petróleo y gas, la cual busca diversificar la canasta energética del país a través del uso de biocombustibles con criterios de sostenibilidad ambiental, autosuficiencia energética y desarrollo agroindustrial (2). Actualmente Brasil y Estados Unidos utilizan etanol como combustible, obteniéndolo de caña de azúcar y almidón de maíz respectivamente. En el caso del maíz, se usa también como alimento y su valor comercial aumenta (3). Otro material que es de interés para la producción de etanol es el material lignocelulósico, ya que está compuesto principalmente de tres polímeros: lignina, hemicelulosa y celulosa, siendo estas dos últimas las aprovechables para la producción de etanol ya que su composición total corresponde a azúcares los cuales en su mayoría pueden ser convertidos a etanol (4). Este proyecto busca producir etanol a partir de los residuos de la madera, residuo considerado como un obstáculo para la sostenibilidad de los bosques y las industrias forestales debido a su alto grado de producción como desecho tanto en los bosques como en las plantas procesadoras o aserríos. Por tanto, este proyecto basa su contribución a la protección del ambiente en dos aspectos: El primero es la disminución de la contaminación causada por el aserrín como desecho sólido y el segundo el uso de este desecho para la producción de bioetanol de segunda generación, el cual al ser mezclado con gasolina al 10% en Colombia (gasohol), lograría reducir las emisiones de monóxido de carbono (CO) e hidrocarburos totales (THC). El proyecto se ejecutó en dos fases: la primera fase consiste de la selección de las mejores condiciones para el crecimiento del microorganismo mientras que la segunda fase consiste de la fermentación de la materia prima hidrolizada, mediante Saccharomyces cereviase para producir alcohol etílico; este alcohol fue destilado mediante hidrodestilación asistida por microondas, para producir alcohol carburante. El aporte a este proceso investigativo del conocimiento se resume en un aspecto importante. En los procesos de obtención de etanol por fermentación, a diferencia de las materias ricas en azucares simples (sacarosa y almidón) que requieren por lo general pocos 12 o ningún tratamiento preliminar, los materiales lignocelulosicos presentan una estructura compleja en la que los carbohidratos (celulosa y hemicelulosa) se encuentran protegidos por un compuesto fenólico muy resistente llamado lignina, por tanto dichos materiales requieren ser sometidos a un proceso de hidrólisis. En este contexto se aplicará hidrólisis enzimática por medio de un microorganismo productor de celulasa (enzima encargada de descomponer la celulosa en sus unidades de azúcares) llamado Trichoderma viride, el cual se adaptó al sustrato mediante cultivos sucesivos.