DUVI

Logo DUVI

Diario da Universidade de Vigo

O estudo foi realizado pola enxeñeira técnica agrícola Elena Domínguez

Unha tese afonda no potencial da madeira de paulonia para a produción de bioetanol

Nela analiza varias posibilidades de pretratamento da materia prima procedente desta árbore

Etiquetas
  • Estudantes
  • Medios
  • PAS
  • PDI
  • Público externo
  • Ourense
  • Divulgación
  • Medio Ambiente
  • Investigación
DUVI Ourense 18/07/2019

“A valorización integral da madeira de paulonia, unha prometedora biomasa de rápido crecemento, con especial atención á produción de bioetanol, seguindo esquemas de biorrefinería”. Este foi o obxectivo da tese de doutoramento da enxeñeira técnica agrícola Elena Domínguez, na que analiza a potencialidade de varias posibilidades de pretratamento da materia prima procedente desta árbore.

A tese foi presentada este curso académico na Facultade de Ciencias do campus de Ourense baixo a dirección de Aloia Romaní e Gil Garrote e foi desenvolvida no Grupo de Investigación BV1 Planta, Solo e Aproveitamento de Subprodutos, do Departamento de Enxeñaría Química da Universidade de Vigo. No seu traballo, explica a xa doutora, “estudouse o fraccionamento da madeira de paulonia mediante o emprego de diferentes pretratamentos respectuosos co medio ambiente para o aproveitamento integral de todas as fraccións que a compoñen (celulosa, hemicelulosa e lignina)”. Tamén, engade, estudouse a produción de bioetanol a partir das fraccións celulósica e hemicelulósica e caracterizouse a lignina procedente dos distintos pretratamentos.

Árbore de crecemento rápido

O interese neste eido, comenta Elena Domínguez, xorde no marco da emerxencia de temas como a economía circular, que aposta polo aproveitamento de recursos para reducir ao mínimo a xeración de residuos, e a biorrefinería, o uso de biocombustibles líquidos ou biocarburantes como substitutos dos carburantes derivados do petróleo empregados no transporte. “Entre as materias primas que se poden utilizar para a obtención de biocombustibles cabe destacar os materiais lignocelulósicos, que son materias primas que non teñen impacto algún na cadea alimentaria”, sinala. Así, indica a enxeñeira técnica agrícola, na súa tese “resultan de especial interese os cultivos enerxéticos forestais”, os cultivos leñosos de rotación curta para a obtención con fins enerxéticos da maior biomasa posible por unidade de superficie e tempo.

Na súa tese Elena Domínguez centrouse na paulonia, concretamente nas especies Paulonia tomentosa e o dihíbrido Paulonia elongata x fortunei. “A paulonia é unha árbore caducifolia de rápido crecemento, de madeira dura que procede de Asia, moi utilizada para reforestación e para abastecemento de madeira. Estase empezando a introducir en España debido ao seu rápido crecemento e versatilidade, xa que pode ser utilizada para recuperar solos degradados”, comenta a egresada da Universidade de Vigo. Desde un punta de vista económico, detalla, esta especie fai “un uso óptimo dos recursos dispoñibles e a súa capacidade de crecemento é das máis elevadas entre as distintas especies arbóreas, polo que a xeración de biomasa é moi alta en comparación con outras especies”. Como exemplo indica como cada árbore de paulonia é capaz de producir un metro cúbico de madeira á idade de entre cinco e sete anos.

Dúas estratexias

No seu estudo, a investigadora sinala como se propoñen varias estratexias de pretratamento da materia prima obtida desta árbore. “O principal reto na produción de etanol a partir de biomasa lignocelulósica é o pretratamento e hidrólise da materia prima. Un pretratamento efectivo desempeña un papel clave no éxito do proceso, xa que se considera o primeiro paso dunha biorrefinería e, polo tanto, inflúe nas etapas posteriores da produción de biocombustibles”, subliña Domínguez.

A primeira estratexia proposta na súa tese está baseada na aplicación de tratamentos de autohidrólise, para obter altas cantidades de derivados hemicelulósicos de alto valor engadido na fase líquida e unha fase sólida máis susceptible ao ataque enzimático de cara á conversión do glucano a glucosa para a súa posterior conversión en bioetanol mediante fermentación. “Este estudo realizouse cunha única etapa de autohidrólise onde se viu que é posible obter ambos obxectivos, pero non de modo simultáneo”, apunta Elena Domínguez. Co fin de aproveitar tanto a fracción celulósica como a hemicelulósica e de evitar a perda de compoñentes, engade, estudouse un esquema con dúas etapas de autohidrólise consecutivas e “obtivéronse excelentes resultados con esta combinación”.

A segunda estratexia centrouse no aproveitamento da lignina, utilizando como tratamento base a deslignificación organosolv, “que persigue eliminar a máxima cantidade de lignina para aumentar a susceptibilidade enzimática do sólido resultante, empregando ácido fórmico como axente principal e ácido clorhídrico como catalizador”. A combinación de autohidrólise e Formiline, detalla, resultou moi axeitada para o fraccionamento de madeira de paulonia, permitindo obter sobre un 90% de compostos derivados hemicelulósicos no licor despois da autohidrólise, unha fase sólida cunha deslignificación do 70% e un contido en glucano de ata o 90% despois do proceso combinado.