• Título:  ESTUDIO DEL PRETRATAMIENTO CON AGUA CALIENTE EN FASE LIQUIDA DE LA PAGA DE TRIGO PARA SU CONVERSIÓN BIOLÓGICA A ETANOL
• Autor:  PÉREZ JIMÉNEZ, JOSÉ ANTONIO
• Universidad:  Universidad de Jaén
• Departamento:  Ingeniería química, ambiental y de los materiales
• Fecha de Lectura:  16/05/2008
• Programa de doctorado:  BIOTECNOLOGÍA E INGENIERÍA AGROALIMENTARIA
• Dirección: 
  • MANZANARES SECADA, PALOMA (DIRECTOR)
  • BALLESTEROS PERDICES, IGNACIO (CODIRECTOR)
• Tribunal: 
  • PÉREZ HERRANZ, VALENTIN (PRESIDENTE)
  • RUÍZ RAMOS, ENCARNACIÓN (SECRETARIO)
  • ROLDÁN MEDINA, MARTA (VOCAL)
  • OLIVA DOMÍNGUEZ, JOSÉ MIGUEL (VOCAL)
  • GONZÁLEZ MUÑOZ, MARIA JESÚS (VOCAL)
• Descriptores: 
  • FUENTES NO CONVENCIONALES DE ENERGIA
  • ELIMINACION DE RESIDUOS
• Resumen:
  Este trabajo está enmarcado en el campo de la investigación para la producción de combustibles líquidos a partir de biomasa (biocombustibles), que surge como alternativa a la utilización de combustibles de origen fósil en el sector transporte. Aunque en los últimos años se han conseguido avances significativos en el desarrollo de tecnologías de producción de biocombustibles líquidos, el elevado coste de las materias primas que se utilizan actualmente para su producción, ligadas al mercado alimentario, hace que no sean competitivos. En este contexto, la utilización de materias primas lignocelulósicas, como por ejemplo la paja del cereal, se vislumbra como una de las opciones más prometedoras para la obtención de bioetanol combustible a bajo coste. La principal dificultad del uso de biomasas lignocelulósicas, como la paja de trigo, para la producción de etanol vía enzimática, radica en las características estructurales de este tipo de material. La disposición inicial en que se encuentran los distintos componentes que integran esta biomasa hace necesaria una etapa previa de pretratamiento que facilite el acceso de las enzimas requeridas para liberar los azúcares que en la etapa de fermentación serán transformados a etanol. Según muestra la literatura, sobre la paja de trigo se han ensayado varios pretratamientos, tales como la explosión por vapor, hidrólisis ácida u oxidación húmeda. Sin embargo, se ha encontrado que la mayoría, producen una cierta degradación de la fracción hemicelulósica. En este sentido, el pretratamiento con agua caliente líquida en fase líquida, se ha descrito como un tratamiento más equilibrado en cuanto a la recuperación total de los carbohidratos solubilizables en la fracción líquida. Si bien este pretratamiento ha sido ensayado en diferentes materiales herbáceos, existe poca documentación acerca de su utilización en la paja de trigo. En función de las distintas condiciones de pretratamiento elegidas se obtiene un material pretratado cuyas características físico-químicas determinará los rendimientos de las posteriores etapas de hidrólisis y fermentación, y por tanto, el rendimiento de producción de etanol. Por ello, establecer las condiciones de pretratamiento óptimas resulta un paso imprescindible antes del diseño, a nivel industrial, de un proceso que maximice la producción de etanol vía enzimática sobre un recurso lignocelulósico como la paja de trigo. En base a estas consideraciones, el objetivo principal de la presente investigación es la optimización del pretratamiento de la paja de trigo, mediante un proceso hidrotérmico con agua caliente en fase líquida, con el fin de obtener un residuo pretratado con elevada susceptibilidad al ataque enzimático, a la vez que una alta recuperación de azúcares derivados de la hemicelulosa en la fracción líquida generada en el pretratamiento. Todo ello, con el objetivo final de incrementar los rendimientos de producción de etanol, contribuyendo así a desarrollar procesos más eficaces y por lo tanto económicamente más viables, que facilitarán el desarrollo a mayor escala de la producción de bioetanol a partir de sustratos lignocelulósicos para su utilización en el sector del transporte. Para la consecución de este objetivo general, se llevaron a cabo los siguientes estudios: ¿ Efecto de las variables del proceso de pretratamiento con agua caliente en fase líquida, temperatura, tiempo de residencia, carga de sustrato y aplicación de sobrepresión en el reactor, en la paja de trigo. ¿ Maximización de la recuperación global de azúcares fermentables a etanol a partir de paja de trigo pretratada mediante pretratamiento con agua caliente en fase líquida, en una etapa de pretratamiento. ¿ Maximización de la recuperación global de azúcares fermentables a etanol a partir de paja de trigo pretratada mediante pretratamiento con agua caliente en fase líquida, en dos etapas de pretratamiento. ¿ Evaluación del potencial de producción de etanol de la paja de trigo pretratada en las condiciones de proceso óptimas, mediante un proceso de sacarificación y fermentación simultáneas.