1. Repositorio Institucional del Tecnológico Nacional de México (RI - TecNM)
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Title:	Producción de etanol de segunda generación a partir de rastrojo de maíz
Authors:	Tiburcio León, Flor Argelia
metadata.dc.subject.other:	Etanol, segunda generación, rastrojo de maíz
Issue Date:	2019-06-21
Publisher:	Tecnológico Nacional de México
metadata.dc.publisher.tecnm:	Instituto Tecnológico de Veracruz
Description:	Los biocombustibles son una opción viable para reemplazar a los combustibles fósiles debido a que se producen vía fuentes renovables. El bioetanol de segunda generación (2G) es un biocombustible producido a partir del material lignocelulósico proveniente de residuos agrícolas o industriales. México se encuentra entre los 10 mayores productores de maíz a nivel mundial (25 600 000 t, 2018-2019), en consecuencia el rastrojo es un subproducto generado en la cosecha. Debido a su estructura compleja, el rastrojo requiere de pretratamientos previos para la producción de bioetanol 2G. El propósito del pretratamiento es debilitar la estructura del material para facilitar la sacarificación o hidrólisis enzimática, una etapa limitante debido al costo alto de las enzimas. Para contribuir a la solución de esta problemática, la compañía Novozymes desarrolló enzimas de nombre comercial Cellic, las cuales han demostrado altos rendimientos de conversión de celulosa a glucosa siendo un factor potencial en la producción industrial de bioetanol 2G. Por ello, el objetivo de este proyecto fue establecer las mejores condiciones para la secuencia: pretratamiento-hidrólisis enzimática (o sacarificación) y fermentación del rastrojo de maíz. Se utilizaron dos pretratamientos: ácido más alcalino (ACAL) y alcalino (AL); las enzimas Cellic® CTec3 y Cellic® HTec3 y la cepa Saccharomyces cerevisiae ITV-01. Los resultados obtenidos mostraron que el proceso ACAL fue el mejor pretratamiento con 68.05% de glucanos, un 80% de deslignificación y 100% en la remoción de xilanos, las condiciones óptimas del pretratamiento ácido fueron: 2.27% v/v de H2SO4, un tiempo de 25 min, y relación líquido sólido (RLS) 4:1, para la hidrólisis alcalina fueron: 6% v/v de H2O2 y NaOH 10 M, un tiempo de 30 h y una RLS 12:1. La etapa de hidrólisis enzimática del proceso ACAL permitió obtener hasta un 93% de conversión de celulosa a glucosa con una concentración de 59 g/L, siendo 41% mayor al proceso AL con 41.92 g/L de glucosa y una conversión del 92%. Las condiciones óptimas del proceso ACAL fueron: una concentración de enzima CTec3 del 7% p/p, RLS de 12:1, un tiempo de 38 h y una conversión del 93%. Finalmente, en la fermentación del proceso ACAL se obtuvo una productividad de 0.90 g/Lh y una máxima producción de etanol de 20.9 g/L, superando en 87% y 64% a las obtenidas en el proceso AL. Por último, se concluye que mediante diseños experimentales Box Behnken se logró establecer las condiciones óptimas del proceso para la producción de etanol 2G del rastrojo de maíz con las enzimas Cellic® CTec3 y HTec3 y la levadura S. cerevisiae ITV-01, logrando obtener en el proceso ACAL y AL conversiones de 93% y 92%, y un rendimiento en la fermentación de 0.42 g/g y 0.30 g/g, respectivamente.
metadata.dc.type:	info:eu-repo/semantics/masterThesis
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