Los investigadores han desarrollado un nuevo proceso que podría hacer que sea mucho más barato producir biocombustibles como el etanol a partir de desechos de plantas y reducir la dependencia de los combustibles fósiles.
Su enfoque, que presenta un solvente a base de sal de amoníaco que convierte rápidamente las fibras vegetales en azúcares necesarios para producir etanol, funciona bien a temperatura ambiente, a diferencia de los procesos convencionales, según un estudio dirigido por Rutgers en la revista Química verde .
"Nuestro sistema de pretratamiento puede reducir, hasta 50 veces, el uso de enzimas para convertir la celulosa tratada con solvente fibra vegetal en glucosa un azúcar que se usa para producir bioproductos como el etanol", dijo el autor principal ShishirPS Chundawat, profesor asistente en el Departamento de Ingeniería Química y Bioquímica de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Rutgers-New Brunswick. "Procesos similares podrían reducir en gran medida el costo de producir biocombustibles a partir de residuos de biomasa como tallos y hojas de maíz".
El solvente también puede extraer más del 80 por ciento de la lignina en los desechos de la planta. La lignina, que se une y fortalece las fibras de la planta, podría usarse para ayudar a actualizar valiosos químicos aromáticos en el futuro, según Chundawat. La investigación se benefició de la colaboraciónesfuerzos y acceso a un instrumento Bio-SANS de alta tecnología en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge para analizar cómo los sistemas biológicos complejos como los desechos de plantas responden durante el procesamiento para comprender mejor cómo se disuelve la celulosa a nivel molecular.
los tallos de maíz, las hojas y otros residuos llamados rastrojos de maíz y la hierba de cambio, por ejemplo, tienen microfibrillas de celulosa apretadas, que son pequeñas hebras más delgadas que las fibras. Las microfibrillas son difíciles de descomponer usando enzimas o microbios, lo que dificulta su transformación.muchos materiales de origen vegetal en la biomasa en biocombustibles o bioquímicos. La biomasa incluye materiales microbianos, derivados de plantas o animales utilizados para la producción de energía renovable y procesos industriales.
Acelerar la conversión de celulosa en azúcares como la glucosa con enzimas requiere solventes adecuados o pretratamientos a base de calor y / o químicos. En los últimos 150 años, se han explorado varios solventes que pueden descomponer las fibras de celulosa. Pero la mayoría de los solventes permanecencostoso o requiere rangos extremos de presiones de operación o temperaturas para ser efectivo.
El sistema de solventes a base de sal de amoníaco acelera la conversión de celulosa en azúcares usando enzimas. Puede reducir en gran medida el costo de producción de biocombustibles porque las enzimas pueden representar aproximadamente del 15 al 20 por ciento del costo de producir biocombustibles como el etanol a partir de biomasa.
Los próximos pasos serán optimizar el proceso de pretratamiento para la biomasa como la mazorca de maíz, los desechos sólidos municipales y los cultivos de bioenergía como la hierba de cambio y el álamo que podrían convertirse en combustibles, al tiempo que se desarrollan enzimas más robustas para reducir aún más los costos, según Chundawat.
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Materiales proporcionado por Universidad de Rutgers . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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