Estudian los residuos lignocelulósicos, considerados sobrantes o subproductos de bajo valor agregado, para la obtención de energía. Energías renovables, biocombustibles
Profesores del Departamento de Procesos y Tecnología de la Universidad Autónoma Metropolitana (UAM) estudian los residuos lignocelulósicos –desechos de caña de azúcar o bagazo, rastrojo y olote de maíz, paja de trigo y arroz, restos forestales y algunos desperdicios de la industria del papel– que constituyen bienes naturales proveedores de energía, compuestos químicos y otros materiales a la Humanidad.
Los residuos lignocelulósicos se encuentran en la biomasa vegetal y permiten la obtención de productos sustentables y no contaminantes del medio ambiente, entre los que destaca el etanol.
El doctor José Campos Terán, profesor del citado Departamento, explicó que México tiene una posición privilegiada en ese ámbito debido a sus condiciones medioambientales y a que cuenta con una capacidad agrícola ya desarrollada en los casos de la caña de azúcar y el maíz, cuyos restos son considerados en general sobrantes o subproductos de bajo valor agregado.
Según cálculos teóricos, una tonelada seca de restos lignocelulósicos generaría 72 galones de etanol, lo que representa un monto importante si se compara con los 114 galones obtenidos a partir de una tonelada seca de grano de maíz, con la salvedad de que éste es un recurso de relevancia alimenticia.
El investigador declaró que el material lignocelulósico está conformado sobre todo por tres polímeros: celulosa, hemicelulosa y lignina, cuya interrelación es compleja y tiene variaciones de acuerdo con el recurso lignocelulósico de que se trate.
La celulosa y la lignina son componentes importantes porque de ellos pueden obtenerse productos diversos. De la primera es posible adquirir azúcares que servirían en la generación de biocombustibles, entre ellos el etanol; de la segunda, sustancias para las industrias Farmacéutica y de compuestos aromáticos.
Desde el punto de vista científico –señaló– el problema radica en que no resulta fácil llevar a cabo la degradación y la separación de esos productos, pues la Naturaleza “hizo la biomasa muy resistente” y “enseñó” a esos materiales a soportar el ataque de bacterias, microbios y otros agentes agresores.
Una de las técnicas para separar lignina de la celulosa es la utilización de enzimas que hagan la degradación y logren dicha desvinculación, o de catalizadores sobre los residuos para efectuar la hidrólisis y la fermentación de la celulosa.
Las celulasas y hemicelulosas, manifestó, son ampliamente utilizadas en los procesos de hidrolización de productos de celulosa a azúcares que puedan ser fermentados para producir etanol. Sin embargo, la presencia de lignina en esos recursos representa uno de los mayores obstáculos para alcanzar la conversión.
El experto de la Unidad Cuajimalpa indicó que para hacer rentable y eficiente el proceso productivo de los biocombustibles y otros compuestos químicos a partir de materiales lignocelulósicos del bagazo de caña y olote de maíz resulta prioritario estudiar la interacción de superficies lignocelulósicas con enzimas que degraden lignina (lacasas) y celulosa (celulasas).
Con ese objetivo los investigadores han creado superficies modelo de lignina y celulosa, con el fin de realizar estudios sistemáticos que ayuden a determinar la acción enzimática más adecuada para cada residuo lignocelulósico, considerando condiciones de temperatura y pH, entre otras propiedades.
Por superficie modelo se entiende un área química y morfológicamente definida mediante la cual es posible realizar estudios con gran variedad de técnicas, entre ellas la Microscopía de Fuerza Atómica, la Elipsometría y las técnicas espectroscópicas UV-vis o IR.
“Proponemos hacer un modelo de esos residuos para realizar estudios sistemáticos de la actividad de las enzimas y variar la composición de las superficies, lo que haría el símil de modificar la composición de los diferentes residuos que da la Naturaleza –transformar, por ejemplo, las cantidades de lignina o celulosa– y crear un modelo de olote de maíz o de bagazo de caña”.
A partir de lo señalado, subrayó, se prevé la rentabilidad y la eficiencia del proceso de obtención de biocombustibles y otros productos químicos utilizando tales materiales.
El uso de superficies modelo preparadas con lignina y celulosa permitiría la realización de experimentos reproducibles para comprender los aspectos que regulan la interacción de enzimas celulasas y lacasas con esos sustratos.
La importancia de los estudios referidos radica en que las superficies no sólo sirven para encontrar condiciones adecuadas a la actividad de las enzimas, sino tienen también impacto al generar productos nuevos.
El doctor José Campos Terán es profesor del Departamento de Procesos y Tecnología de la Unidad Cuajimalpa (Teléfono: 2636-3800 Ext. 3807).
Estudian los residuos lignocelulósicos, considerados sobrantes o subproductos de bajo valor agregado, para la obtención de energía. Energías renovables, biocombustibles
Fuente: Revista Libertas (www.libertas.com.mx)
Por favor, deje sus comentarios