Producción de bioetanol: mejora del proceso a partir de grano de cereal y de biomasa lignocelulósica tratada con steam explosion

Abstract

El incremento de la población mundial y el gran desarrollo industrial han contribuido fuertemente a disminuir las reservas de petróleo del planeta y aumentar la contaminación ambiental. Por esta razón se ha impulsado la búsqueda de energías renovables alternativas que permitan asegurar el abastecimiento de combustible y a su vez ser más respetuosas con el medioambiente. El bioetanol, con prestaciones similares a la gasolina, se obtiene como producto de fermentación de materias vegetales y puede ser una gran esperanza como combustible para sector del transporte. En la actualidad, el bioetanol que se comercializa se produce a partir de la fermentación de los azúcares de la caña de azúcar, la remolacha o las semillas de cereales (etanol de primera generación o 1G). Sin embargo, para evitar utilizar que la producción de este alcohol interfiera con la cadena alimentaria, se está potenciando el estudio del etanol de segunda generación (2G), producido a partir de biomasa lignocelulósica. En este trabajo se han abordado diferentes aspectos de los procesos de producción del bioetanol 1G y 2G, utilizando grano y paja de trigo, respectivamente, con el fin de optimizar y/o mejorar estos procesos. Tras el estudio y caracterización de las actividades enzimáticas presentes en 15 complejos comerciales, se seleccionaron los más idóneos para tratar de optimizar la producción de etanol 1G. Los estudios, a escala de laboratorio, ponen de manifiesto que existen cócteles pocos conocidos, con alta actividad específica, que pueden ser una alternativa eficaz para mejorar la producción de este alcohol. Por otra parte, los pretratamientos que se utilizan para desestructurar el material lignocelulósico y permitir el acceso de las enzimas a los polisacáridos de la pared celular vegetal, generan inhibidores que afectan negativamente el proceso. En este trabajo se ha comprobado que las lacasas, oxido-reductasas fúngicas implicadas en la degradación de la lignina, pueden jugar un papel importante en la optimización de la producción de etanol 2G, ya que se ha comprobado que estas enzimas detoxifican la paja de trigo pretratada por steam explosion (en presencia de vapor de agua o ácido diluido), permitiendo un mayor crecimiento de las levaduras e incrementando entre 2 y 3 veces la producción de etanol.