Obtencion de bioetanol a partir de tallos de maiz (2017)
El residuo lignocelulósico tallo o rastrojo de maíz producto de la cosecha de este cereal es una fuente de biomasa accesible y de bajo costo. El objetivo de esta investigación es estudiar la obtención de azúcares reductores y su fermentación a etanol a partir de este residuo agroindustrial. Para ello se sometió el material a un proceso de hidrólisis ácida con ácido sulfúrico diluido para evaluar efectos de la concentración del ácido, carga del sólido y tiempo de contacto sobre la producción de azúcares reductores. Se utilizó el modelo de superficies de respuesta Box Behnken para obtención de las condiciones óptimas de hidrólisis ácida y determinar las posibles interacciones entre las variables concentración del ácido, tiempo y carga del sólido, con tres repeticiones. Además se plantea un modelo cinético para el proceso de hidrólisis basado en dos semi-reacciones de primer orden. Los datos se analizaron con el Statgraphic Centurion XI. El modelo propuesto se ajustó a los resultados del proceso de producción de azúcares reductores. Los resultados fueron estadísticamente significativos para el efecto de la concentración del ácido y la carga del sólido. Además se pudieron fijar parámetros (6% ácido, 30% sólido y 41 min) para obtener una concentración máxima de 124 g/L de azúcares reductores. Posteriormente se evalúan dos métodos de detoxificacion del hidrolizado, overliming y adición de carbón activado, para disminuir la concentración de inhibidores de la fermentación, obteniendo mejores resultados con el carbón activado el cual removió un 45% de HMF, 25% de ácido acético y hasta un 95% de compuestos fenólicos. Finalmente se llevó a cabo la fermentación del hidrolizado detoxificado y se evaluó crecimiento de biomasa, consumo de azúcares reductores y concentración de etanol durante la fermentación a escala de matraz agitado, obteniéndose una concentración máxima de etanol de 24 g/L de, al cabo de 18 horas, con 2.5 g/L de biomasa inicial en el hidrolizado tratado con carbón activado