Caracterización e hidrólisis de residuos agrícolas como sustrato para la producción de etanol

Abstract

The present work focuses on the obtaining of sugar solutions, which in a later step, they will be fermented for the production of ethanol that could be used as fuel in internal combustion engines, or in various processes chemical to obtain the sugars, three variables were taken: temperature, reaction time and concentration of the catalyst that for this case was sulfuric acid. The raw material used was stubble bought in forage which was consisting of leaves, stems and even ears of corn. The preparation of the sample consisted of the grinding of the material and subsequently it was sieved. The characterization of the material was done to know the amount of lignin, cellulose and hemicellulose present in each of the materials, the analysis of these took performed by high-performance liquid chromatography. The samples were hydrolysed with sulfuric acid as a catalyst with 2, 4 and 6% acid concentration in volume, temperatures of 80, 100 and 121 ° C, as well as, times of 0, 20, 40, 60, 180 and 300 minutes, to establish the conditions under which there is greater production of fermentable sugars. The determination and quantification of the sugars resulting from the hydrolysis are also performed by high-performance liquid chromatography (HPLC).

El presente trabajo se enfoca en la obtención de disoluciones de azúcares, los cuales, en un paso posterior, se fermentarán para la producción de etanol que pudiera utilizarse como combustible en motores de combustión interna, o bien, en diversos procesos químicos. Para obtener los azúcares se tomaron tres variables: temperatura, tiempo de reacción y concentración del catalizador que para este caso fue ácido sulfúrico. La materia prima utilizada fue rastrojo comprado en forrajeras el cual estaba constituido por hojas, tallos e incluso mazorcas. La preparación de la muestra consistió en la molienda del material y posteriormente se tamizó. Se realizó la caracterización del material para conocer la cantidad de lignina, celulosa y hemicelulosa presente en cada uno de los materiales, el análisis de estos se llevó a cabo por cromatografía líquida de alta resolución. Las muestras fueron hidrolizadas con ácido sulfúrico como catalizador con 2, 4 y 6% de concentración de ácido en volumen, temperaturas de 80, 100 y 121 °C, así como, tiempos de 0, 20, 40, 60, 180 y 300 minutos, para establecer las condiciones en las cuales hay mayor producción de azúcares fermentables. La determinación y cuantificación de los azúcares producto del hidrólisis se realizó igualmente por cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).