15 de marzo de 2012

Generacion de Etanol a partir de la lignocelulosa: Posible pero aun costosa

La producción de etanol a partir de materiales ricos en lignocelulosa, tales como los residuos de madera, residuos de papel, cartón usado y paja, no puede aun obtenerse con la misma eficacia y el costo que a partir del almidón de maíz. Una comparación de costos ha concluido que el uso de materiales lignocelulósicos, es poco probable que sea competitivo con el almidón hasta el 2020 por lo menos. El estudio, publicado en el Diario Internacional de Biocombustibles, Bioproductos y Biorefinacion, identifico muchas oportunidades para reducir costos y mejorar los ingresos en el proceso de lignocelulosa a etanol, y ofrece información sobre las áreas prioritarias que deben abordarse en los próximos años.
 
El etanol puede mezclarse con gasolina para reducir nuestra dependencia de los combustibles fósiles. Los últimos 15 años han visto un crecimiento masivo de los llamados procesos de primera generación que utilizan enzimas y bacterias para convertir el almidón y los azúcares de maíz y caña de azúcar en etanol. Pero el maíz y la caña de azúcar también son componentes importantes de la cadena alimenticia humana, de manera que usarlos para la producción de etanol tiene el potencial para afectar el precio y la disponibilidad de estos productos básicos.


Por otro lado, los materiales lignocelulósicos son a menudo difíciles de eliminar, pero ellos son ricos en azúcares que pueden ser fermentada en etanol siguiendo el procesamiento adecuado. "No sólo es la celulosa, el polímero más abundante en la Tierra, no puede ser digerida por los seres humanos, por lo que el uso para la producción de combustible no compite directamente con el suministro de alimentos", dice el autor principal del estudio Jamie Stephen, que trabaja en el Departamento de Ciencias de la Madera en la Universidad de British Columbia en Vancouver, Canadá. La carrera ha comenzado para comercializar el etanol de segunda generación.


El trabajo de Stephen se centra en el hecho de que el costo de la construcción a gran escala de facilidades de producción de etanol probablemente será más alto para el etanol de segunda generación en comparación con tecnologías de primera generación. Una de las razones es que las fuentes de lignocelulosa puede requerir un importante y costoso pre-tratamiento. "Los investigadores y las empresas van a tener que concentrarse en la reducción del costo del tratamiento previo y el aumento de la salida del digestor con el fin de reducir los costos del proceso de lignocelulosa a etanol", dice Stephen.


Otra razón por la cual los costos son mayores es que la lignocelulosa esta hecha de varios tipos de azúcar, mientras que el almidón de maíz se compone de glucosa pura. El almidón de maíz se puede reducir a glucosa con las enzimas amilasa de bajo costo, mientras que la lignocelulosa pretratada requiere un cóctel de enzimas celulasas. La provisión de estos enzimas es uno de los principales costos de todo el proceso, pero que actualmente necesita 12 veces más celulasa que la proteína amilasa para generar la misma cantidad de etanol a partir de la biomasa leñosa. "A pesar de muchos esfuerzos y progresos en los últimos años, el costo de la utilización de enzimas celulasas, sigue siendo significativamente superior a la del proceso de amilasa, y tendrá que reducirse sustancialmente antes de que la lignocelulosa pueda ser competitiva con el maíz y la caña de azúcar como materia prima, ", dice Stephen.


Por último, mientras que la entrada para los sistemas basados en caña de azúcar y almidon de maíz es bastante constante, las materias primas que intervienen en los sistemas de lignocelulosa son mucho más variables. Las diferentes especies de arboles producen maderas que tienen propiedades diferentes, y los desperdicios de papel y los desechos agrícolas tienen muchos tipos diferentes de material en ellos.Para conseguir la máxima eficiencia, cada tipo de biomasa debe ser procesado bajo condiciones diferentes, lo que introduce otro reto para cualquiera que desee hacer etanol a partir de estos materiales.


En general Stephen cree que tenemos un largo camino por recorrer antes de que la segunda generación de la producción de etanol esté lista para su comercialización. "La producción requiere de importantes reducciones de costos y por lo menos el mismo nivel de apoyo financiero que se le dio a los sistemas de primera generación para que el etanol de segunda generación pueda ser plenamente competitivos en 2020", dice Stephen.
 
14 de noviembre de 2011 Wiley-Blackwell

Información bibliográfica completa"Will Second-Generation Ethanol be able to Compete with First-Generation Ethanol? Opportunities for Cost Reduction." James D. Stephen, Warren E. Mabee & Jack N. Saddler. Biofuels, Bioproducts & Biorefining. Biofuels, Bioproducts & Biorefining; 2011 DOI: 10.1002/bbb.331
URL: http://doi.wiley.com/10.1002/bbb.331

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