Intensificación del proceso de producción de etanol lignocelulósico

Abstract

Las biorrefinerías permiten el procesamiento de biomasas para ser transformadas en una amplia variedad de productos, como combustibles y productos químicos orgánicos de valor agregado, por ejemplo: aminoácidos, enzimas, ácidos orgánicos, antibióticos, entre otros. Dependiendo el tipo de materia prima procesada en la biorrefinería, esta puede ser clasificada como: biorrefinería de primera generación (1G), la cual utiliza azúcares, almidón, o cultivos oleaginosos; biorrefinerías de segunda generación (2G), utiliza materiales lignocelulósicos, en su mayoría residuos agroindustriales, los cuales contienen principalmente celulosa, hemicelulosa y lignina; biorrefinerías de tercera generación (3G), utiliza algas con alto contenido de aceite y celulosa (Prado-Rubio et al., 2016). Las biorrefinerías de segunda generación han recibido gran atención en investigación y desarrollo, ya que las materias primas lignocelulósicas no representan una competencia con los alimentos, presentan un equilibrio neutro de CO2 como recurso renovable y su alta disponibilidad debido a su procedencia como son los desechos agroindustriales, forestales, cultivos energéticos, desechos sólidos municipales, etcétera. En décadas recientes, se han construido plantas de segunda generación a gran escala para la producción de etanol anhidro en varios países Tabla 1, sin embargo, su operación industrial no ha logrado alcanzar el éxito esperado debido principalmente a los altos costos operativos, irregularidades en la cadena de suministro de la biomasa, la complejidad en el manejo de varias materias primas, baja madurez tecnológica, falta de mecanización y estrategias de automatización, así como retos en el escalamiento (Chandel et al., 2018; Rosales-Calderón & Arantes, 2019).