Producción Eficiente de Etanol 2G mediante Pretratamiento Optimizado con Ácido Diluido, Hidrólisis Enzimática de...

Área de la Ciencia:

• Biotecnología
• Energía Renovable
• Ingeniería Química

Sus antecedentes:

• La creciente demanda de etanol de segunda generación (2G) requiere una mejora de la sostenibilidad económica.
• El pretratamiento optimizado, la hidrólisis enzimática de altos sólidos y la fermentación a alta temperatura son estrategias clave.
• La paja de arroz es una materia prima abundante de biomasa lignocelulósica para la producción de biocombustibles.

Objetivo del estudio:

• Evaluar el pretratamiento con ácido diluido de paja de arroz deacetylada utilizando la metodología de superficie de respuesta.
• Optimizar la hidrólisis enzimática de altos sólidos y la posterior fermentación a alta temperatura para etanol 2G.
• Evaluar la viabilidad de la producción a gran escala de etanol 2G a partir de paja de arroz.

Principales métodos:

• Pretratamiento con ácido diluido de paja de arroz optimizado mediante metodología de superficie de respuesta.
• Escalado del pretratamiento a un reactor de 80 L.
• Hidrólisis enzimática de altos sólidos en un reactor de molino de bolas vertical (VBM).
• Fermentación del hidrolizado por *Kluyveromyces marxianus* a 43 °C con suplementación nutricional.

Principales resultados:

• Las condiciones óptimas de pretratamiento produjeron un sólido rico en celulosa (58,2% p/p).
• La hidrólisis de altos sólidos logró 129 g/L de azúcares fermentables con un rendimiento de conversión de celulosa (CCY) del 78,6%.
• La fermentación en hidrolizado + nutrientes arrojó métricas de producción de etanol elevadas (Y_P/S=0,46 g/g, Q_P=1,74 g/L/h, η=90%).
• El reactor VBM mejoró aún más la producción de etanol (Q_P=3,04 g/L/h, título de 37 g/L).

Conclusiones:

• El procesamiento secuencial optimizado produjo eficientemente un hidrolizado rico en glucosa a partir de paja de arroz.
• La fermentación a alta temperatura del hidrolizado por *Kluyveromyces marxianus* fue exitosa.
• El proceso demostró potencial para la producción de etanol 2G a gran escala y económicamente sostenible.