Etanol 2G, lignina y derivados de celulosa

DSEC utiliza los desarrollos de proveedores de tecnología en el área de azúcares fermentables 2G como complemento a instalaciones 1G existentes o en nuevas instalaciones., Las etapas principales del  de proceso son:

• Pretratamiento de biomasa
• Hidrólisis enzimática
• Procesamiento de lignina

Las azúcares C5 y/o C6 pueden convertirse por fermentación o catálisis en varios productos. Hoy en día las aplicaciones más importantes son para la producción de Bio-Etanol, y combustible avanzado.

Actualmente, la celulosa en sí misma gana cada vez más interés hacia la utilización de MCC o NCC (micro o nano celulosa cristalina).

Utilizando la fracción de la Lignina, puede producirse productos de valor agregado como por ejemplo los aromáticos.

Las materias primas celulósicas son más difíciles de descomponerse en azúcares fermentables que el almidón y las materias primas a base de azúcar. La conversión bioquímica celulósica (tecnología de bioetanol de 2a generación (2G)) requiere, por tanto, pasos adicionales. Los tratamientos estándares son el pretratamiento de biomasa y la hidrólisis de celulosa.

Para descomponer la celulosa (la principal fuente de azúcar en la biomasa fibrosa) las hemicelulosas y la lignina que rodean la celulosa en una vaina protectora necesitan ser cortadas. El enfoque general para la conversión de material celulósico en Etanol es el pretratamiento para abrir la biomasa a las enzimas, hidrólisis enzimática de biomasa y fermentación de azúcares seguido de la recuperación y purificación de etanol, así como el procesamiento de residuos.

Los ácidos pueden descomponer las cadenas largas en hemicelulosas y celulosas para liberar los azúcares contenidos en estos materiales a través de reacciones de hidrólisis. Gracias a su alta especificidad, las enzimas conocidas como celulasa pueden lograr mayores rendimientos de glucosa de celulosa y a menudo son las más utilizadas.

Para sobrevivir en la naturaleza, la biomasa celulósica ha desarrollado una estructura resistente el ataque enzimático; por tanto, la celulosa debe pre-tratarse previamente para exponer mejor a las enzimas.

A lo largo de los años, se han experimentado pretratamientos biológicos, químicos, mecánicos, físicos y térmicos, pero actualmente, sólo los métodos que tratan la biomasa a temperaturas en torno a los 80 – 200 ºC con uno o más productos químicos han sido capaces de obtener altos rendimientos de azúcar, esencial para la viabilidad económica.

Las principales opciones de pretratamiento de productos termoquímicos incluyen el ácido sulfúrico diluido, la expansión de fibra con amoníaco (AFEX), pH neutro y cal. La elección depende de muchos factores, incluyendo la naturaleza del sustrato, enzimas y organismos y otros detalles del proceso.

La experiencia de DSEC en este campo puede asesorar tanto a proveedores de tecnología como a inversores en su camino desde los ensayos a la construcción industrial incluyendo las instalaciones auxiliares.