Evaluación del pretratamiento oxidativo con peróxido de hidrógeno sobre cascarilla de café y bagazo de caña de azúcar a escala de laboratorio, para la producción de bioetanol de segunda generación
2021
Ardila Nuñez, Daniel Yesid | Bayona, Olga Lucia | Universidad Santo Tomás
El bioetanol de segunda generación constituye una alternativa importante para la demanda energética a en el ámbito mundial además de disminuir las emisiones de CO2 a la atmósfera y reducir el impacto ambiental generado por el uso de combustibles fósiles. Sin embargo, se requieren de pretratamientos sobre el material lignocelulósico para mejorar los rendimientos de obtención del biocombustible. Por lo tanto, en esta investigación se evaluó el pretratamiento oxidativo con peróxido de hidrógeno sobre el bagazo de caña de azúcar y la cascarilla de café, mediante el uso de un diseño de experimentos 23 con triplicado en el punto central, teniendo como variables la concentración de reactivo, el tiempo de pretratamiento y la temperatura. Las biomasas fueron caracterizadas antes y después del pretratamiento empleando microscopia electrónica de barrido (MEB), espectroscopia infrarroja (IR) y difracción de rayos x (DRX), además de las caracterizaciones estructurales de la biomasa. Los resultados del análisis estadístico indicaron que, en el diseño experimental sobre el bagazo de caña, las variables que presentaron mayor significancia fueron la temperatura y concentración de peróxido. Por su parte, para el diseño experimental sobre la cascarilla de café, la temperatura fue la única variable de relevancia. Los análisis de IR y MEB, indicaron la remoción de lignina por el pretratamiento oxidativo y el análisis de DRX mostró la reducción del índice de cristalinidad del material pretratado.
Show more [+] Less [-]Second-generation bioethanol constitutes an important alternative for energy demand worldwide, in addition to reducing CO2 emissions into the atmosphere and reducing the environmental impact generated by the use of fossil fuels. However, pretreatments are required on the lignocellulosic material to improve the yields of obtaining the biofuel. Therefore, in this research, the oxidative pretreatment with hydrogen peroxide was evaluated on the sugarcane bagasse and the coffee husk, by using a design of experiments 23 with triplicate in the central point, having as variables the concentration reagent, pretreatment time and temperature. The biomasses were characterized before and after pretreatment using scanning electron microscopy (SEM), infrared spectroscopy (IR) and x-ray diffraction (XRD), in addition to structural characterizations of the biomass. The results of the statistical analysis indicated that, in the experimental design on sugarcane bagasse, the variables that presented greater significance were temperature and peroxide concentration. For its part, for the experimental design on the coffee husk, temperature was the only relevant variable. The IR and SEM analyzes indicated the removal of lignin by the oxidative pretreatment and the XRD analysis showed the reduction of the crystallinity index of the pretreated material.
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