AVANCES SOBRE EL ETANOL CELULOSICO by pEsb05B

VIEWS: 111 PAGES: 5

									 AVANCES SOBRE EL
ETANOL CELULOSICO
                ÍNDICE:
            1.-Introducción
           2.-Pretratamiento
        3.-Hidrólisis enzimática
            4.-Fermentación
      5.-Proceso de integración
     6.-Conversión termoquímica
      7.-Análisis de la biomasa.
   1.-Introducción.-
   El uso del Etanol celulósico como combustible:
   Reduce las importaciones de petróleo de EEUU.
   DOE estima 60gal de etanol producido/año, suponiendo un ahorro del 30% de
    gasolina en 2030.
   NREL ofrece mejor tecnología y precio del etanol celulósico producido.
   NREL investiga su producción mediante dos procesos: bioquímicos y termoquímicos.
   Bioquímicos: pretratamiento, hidrólisis, fermentación y medidas.
   Termoquímicos: desarrollo del catalizador y, análisis del proceso.


   2.-Pretratamiento.-
   Rompe la hemicelulosa y disuelve la lignina, mediante: T media a alta, alta P y se
    diluye ácido en el proceso.
   NREL investiga métodos más baratos y eficaces.
   Reciente avance (NREL): posible deposición de lignina sobre celulosa, con la
    consiguiente disminución del rendimiento en azúcar e hidrólisis de la celulosa.
   EL pretratamiento, puede reducir considerablemente COSTOS y eliminar las pérdidas
    de azúcar.
                   EST IMACIONES DEL EST ADO DE LA T ECNOLOGÍA.

                    7

                    6

                    5

Pre cio mínimo de 4                                                            CONVERSIÓN
 ve nta de l Eta nol                                                           MATERIA PRIMA
   ($por ga lón).    3                                                         ENZIMAS
                    2

                    1

                    0
                         2001    2002     2003    2004     2005    2012
                     Años ha sta 2012, donde DOE e s         e
                                                    tima cons guir 1,07$ por
                         ga lón de Eta nol producido bioquimica me nte .
   3.-Hidrólisis (desglosar celulosa en los azúcares que la
    componen).-
   Objetivos: maximizar y acelerar la conversión, usar menos las enzimas más baratas,
    caracterizar su estructura y el desarrollo de los procesos de hidrólisis enzimática.
   Reducción del 20% del coste de la enzima, mediante un cótel de celulasas y
    mejoras tecnológicas, con importancia de la enzima de la familia CBH I.

   4.-Fermentación (azúcar mediante microorganismos
    produce etanol).-
   Tóxicos en el proceso: ácido acético, alta concentración de sólidos, aumento de la
    concentración de etanol.
   Las levaduras toleran: el etanol, el ácido y las altas temperaturas.
   NREL y otros, crean levaduras con 20% de azúcares (fibra de maíz).
   Levadura Zymo, presenta: alto rendimiento en etanol y tolera altas temperaturas.En
    ácido acético tolera: xilosa y arabinosa. Recibió I+D100 y consiguió varias patentes.
   Levadura Zymo estable es el resultado de insertar los genes clave en el genoma.
   La siguiente fotografía muestra un fermentador de 9000L, que produce lignina para
    su transformación termoquímica.

                                                                AUMENTO DEL RENDIMIENTO DEL ETANOL DE 83% DE
                                                                   ARABINOSA EN UN MEDIO NO HIDROLIZABLE.

                                                           20
                                                           18
                                                           16
                                                           14
                                            ETANOL (g/L)




                                                           12
                                                           10
                                                           8
                                                           6
                                                           4
                                                           2
                                                           0
                                                                NINGUNO       GLUCOSA      ARABINOSA       GLU+ARA
                                                                                AZÚCAR FERMENTADO
   5.-Proceso de integración.-


UTILIZACIÓN DE AGUA      ETANOL PRODUCIDO
   EN EL PROCESO            A BAJO COSTO
DE BIOREFINAMIENTO.
                                                                    DISMINUCIÓN DEL RENDIMIENTO DEL ETANOL CONFORME
                                                                       AUMENTA EL CONTENIDO EN SÓLIDOS Y LA TASA DE
                                                                                       RECICLADO




                                            RENDIMIENTO (%)
                                                              120
                             OBJETIVO                         100                                                               RENDIMIENTO DE ETANOL
                                                               80
                                                               60                                                               CONVERSIÓN DE LA
                                                               40                                                               GLUCOSA
                            PROCESO DE                         20                                                               CONVERSIÓN DE LA XILOSA
                            INTEGRACIÓN                         0




                                                                    10% RELACIÓN




                                                                                   20% RELACIÓN




                                                                                                  10%RELACIÓN




                                                                                                                 25% RELACIÓN
                                                                                                  20% SÓLIDOS,




                                                                                                                 20% SÓLIDOS,
                                                                     15%SÓLIDOS,




                                                                                    15%SÓLIDOS,




                                                                                                   RECICLADO.
                                                                      RECICLADO.




                                                                                     RECICLADO.




                                                                                                                  RECICLADO.
                                                                                                       DE
                                                                          DE




                                                                                         DE




                                                                                                                      DE
                        NREL
                      INVESTIGA
                                                                        CONTENIDO EN SÓLIDOS Y RELACIÓN DE
                                                                                  RECICLADO (%)

               OPERACIONES CON ALTO
               CONTENIDO EN SÓLIDOS.
    6.-Conversión termoquímica.-
                                             TERMOQUIMICAMENTE
OBTENIDO DE CUALQUIER FORMA DE BIOMASA       (CALOR Y PRODUCTOS
                                            QCOS SON NECESARIOS)




                  ETANOL




    7.-Análisis de la biomasa.-
        COMPOSICIÓN
          EXACTA DE
         LA BIOMASA
         DE PLANTAS                      LA ESPECTROSCOPIA ANALIZA RAPIDAMENTE LA COMPOSICIÓN
           ADULTAS                                          DE LA BIOMASA.

                                                                                GLUCAN
                                                                                LIGNINA
       ESPECTROMETRÍA                                                           XYLAN
                                                                                AGUA SOLUBLE
                                                                                PROTEINA
    - DE MASAS DE HAZ MOLECULAR Y,                                              ETOH SOLUBLE
    - DE RESONANCIA MAGNÉTICA NUCLEAR.
                                                                                SACAROSA
                                                                                ESTRUCTURA INORGÁNICA
                                                                                ÁCIDO URÓNICO
                                                                                ARABINAN
    PUEDEN ACELERAR:                                                            INORGÁTICOS EXTRAIBLES
 -EL FITOMEJORAMIENTO.                                                          ACETYL
-LA INGENIERÍA GENÉTICA.
                                                                                GALACTAN
                                                                                MANAN

								
To top