Producción de bioetanol a partir de material lignocelulósico de moringa oleífera

Abstract

Moringa oleífera es una planta de origen asiático que puede ser utilizada como materia prima en la producción de bioetanol. Con este fin se estudió el proceso necesario (pretratamiento e hidrólisis enzimática). A partir de tres pretratamientos (agua caliente líquida, ácido diluido y alcalino) se seleccionó el pretratamiento con ácido por presentar la mayor producción de glucosa en el prehidrolizado y la hidrólisis enzimática. Posteriormente se optimizó el proceso por medio de un diseño experimental Box-Behnken, pretratando moringa con temperaturas entre 175 y 195 ◦C, concentraciones de ácido sulfúrico entre 2 y 4% p/p, tiempos de 5 a 15 minutos y una relación sólido-líquido 1 a 11. Se determinó que las condiciones en las cuales se obtiene la mayor cantidad de glucosa total es a 181 ◦C, concentración de ácido igual a 2% y 5 minutos de reacción, además que la temperatura, la concentración y su interacción afectan directamente la producción de azúcares fermentables. El proceso de hidrólisis enzim´atica fue un 48% más efectivo que en la moringa sin pretratar y se produjeron 0,13 gramos de etanol por cada gramo de moringa seca.

Abstract. Moringa oleifera is a plant of Asiatic origin which might be used as raw material in the production of bioethanol. To this aim was studied the required process (pretreatment and enzymatic hydrolysis). From three pretreatments (hot liquid water, dilute acid and alkaline) was selected the pretreatment with acid since it contains the most of glucose production in the pre-hydrolysitic and the enzymatic hydrolysis. Afterwards was optimized the process by means of the Box-Behnken experimental design, pretreating Moringa with temperatures between 175 and 195 ◦ C, sulphuric acid concentrations between 2 and 4% w/w, times from 5 to 15 minutes and a solid to liquid ratio 1 to 11. It was determined that the conditions in which obtains the most quantity of total glucose is 181 ◦ C, acid concentration equal to 2% and 5 reaction’s minutes, besides the temperature, the concentration and it´s interaction affects directly the fermentable sugars production. The enzymatic hydrolysis process was 48% more effective than the Moringa unpretreated and produced 0,13 grams of ethanol per gram of dry moringa.