8 oct. 2012

Proyecto de biocombustibles limpios para el transporte

El proyecto ResToEne, en el que también participa el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC - Instituto de Catálisis y Petroleoquímica), la Universidad Rey Juan Carlos, la Universidad Autónoma de Madrid y la Fundación IMDEA Energía, propone fabricar combustibles para el transporte alternativos a los convencionales derivados del petróleo, utilizando residuos de naturaleza biomásica como materias primas. 


Lo que redundaría en una reducción marcada de las emisiones de CO2. Las líneas de I+D incluidas en este Proyecto de Investigación son: transformación de residuos agroforestales mediante procesos hidrolíticos y fermentativos; transformación de residuos oleaginosos mediante esterificación-transesterificación; transformación termocatalítica de residuos agroforestales y oleaginosos; producción de syngas e hidrógeno mediante procesos de reformado con vapor de agua; producción de gasolina/diésel a partir de syngas mediante procesos de FisherTropsch; y utilización de bioetanol e hidrógeno en celdas de combustible.

El CIEMAT participa en el estudio de la transformación de residuos agroforestales mediante procesos hidrolíticos y fermentativos para la obtención de biocarburantes de segunda generación. La utilización de materias primas que no compiten con el mercado alimentario y unos precios mucho más moderados, permitirán reducir los costes de producción de estos combustibles y hacerlos competitivos con los derivados del petróleo.

La primera etapa que debe abordar la producción de bioetanol a partir de biomasa lignocelulósica por vía bioquímica, es alterar la estructura de estos residuos, para hacerlos susceptibles a los procesos de hidrólisis; a esta etapa se la denomina pretratamiento. Una vez preparada la biomasa se emplean catalizadores biológicos, enzimas, para la obtención de los azúcares fermentables contenidos en estos materiales y una vez obtenidos éstos, son transformados a etanol mediante microorganismos fermentadores.

Existen otros tipos de catalizadores para poder realizar la hidrólisis de los carbohidratos, como los químicos (ácidos o bases), si bien la hidrólisis enzimática presenta una serie de ventajas tales como la elevada especificad y ausencia de subproductos de reacción. Los trabajos desarrollados hasta estos momentos han permitido optimizar la etapa de pretratamiento.

Asimismo, se ha evaluado el efecto de diferentes pretratamientos sobre la paja de cebada, como los tratamientos hidrotérmicos (tratamiento por agua caliente o por explosión por vapor) y los químicos (utilizando catalizadores ácidos, básicos y líquidos iónicos), con el objetivo de mejorar los rendimientos de producción de glucosa y de etanol.

Una vez realizado este estudio, se ha seleccionado el pretratamiento por explosión por vapor por alcanzar altas recuperaciones de celulosa y buenos rendimientos de hidrólisis enzimática para la obtención de glucosa,
requisitos imprescindibles para desarrollar el bioetanol de segunda generación.

Posteriormente se ha optimizado la etapa de hidrólisis enzimática, teniendo como objetivo alcanzar elevadas concentraciones de glucosa, manteniendo al mismo tiempo buenos rendimientos de proceso. Se ha logrado obtener concentraciones de glucosa superiores a 200 g/l en los medios de reacción con un 80% del rendimiento máximo del proceso.

Hasta el momento, los resultados alcanzados han permitido obtener altas concentraciones de etanol en los medios de fermentación, lo que permitirá reducir los costes en la etapa de destilación, mejorando el balance económico del proceso de producción del bioetanol.

Los avances que se vayan consiguiendo en los procesos de producción de bioetanol de segunda generación permitirán avanzar hacia el desarrollo comercial de estas tecnologías, lo que contribuirá a reducir nuestra dependencia del petróleo en el sector del transporte y reducir la emisión de gases de efecto invernadero.


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