ESTADO DEL ARTE

ESTADO DEL ARTE

EXTRACTIVOS

EXTRACTIVOS

Los extractivos son aquellas sustancias que se encuentran presentes en las diferentes fibras

vegetales, pero que no son carbohidratos, tales como ácidos grasos, terpenos, fenoles y resinas. Muchos de estos compuestos son solubles en agua o disolventes orgánicos polares

como el metanol, etanol o acetona, por lo que se eliminan rápidamente en los procesos extracción de celulosa.

LIGNINA

LIGNINA

En las plantas, la lignina se encuentra químicamente unida a la hemicelulosa y rodeado a las fibras compuestas por celulosa. Es responsable de la rigidez de las plantas y des sus mecanismos de  resistencia al estrés y a ataques microbianos. Es especialmente abundante (20-30% del peso de la pared) en células conductoras (vasos xilemáticos) y estructuras (fibras) con engrosamiento secundario.

HEMICELULOSA

HEMICELULOSA

Las hemicelulosas forman cadenas cortas y son polímeros heterogéneos que contienen tanto hexosas (azúcares de 6 carbonos como glucosa, manosa y galactosa) como pentosas (azúcares de 5 carbonos como xilosa y arabinosa). Dependiendo de la especies de la planta, estos azucares se asocian con ácidos urónicos formando estructuras poliméricas diversas, qué pueden estar relacionados cercanamente tanto con celulosa como lignina. Los tres polímeros principales son los xilanos, los mánanos y los arabino galactanos.

CELULOSA

Celulosa

Es el componente más simple encontrado en el material lignocelulósico de las plantas, es el más abundante en la biosfera. Esta compuesto por un polímero de residuos de D-glucosa unidos por enlace respecto a los restos contiguos, estabilizada por puentes de hidrógeno intermoleculares.

COMPONENTES DE LA MATERIA PRIMA

Componentes de la materia prima 

El material lignocelulósico, está formado por celulosas y hemicelulosa enlazadas mediante lignina, un polímero aromático altamente oxigenado, con un esqueleto de fenilpropano que se repite. Sobre esta matriz se deposita una mezcla de compuestos de bajo peso molecular llamados extractivos.

PROPIEDADES FISÍCO-QUÍMICAS DEL BAGAZO

Propiedades físicas y químicas del bagazo

El bagazo completo está integrado por tres componentes principales:

-El recubrimiento, en el que se incluye la epidermis, la corteza y el periciclo.

-Los mazos de fibra vascular, entre los que figuran las células conductoras de pared delgada asociadas con fibras de pared relativamente con estrecho lumen.

-El tejido básico (parénquima) o medula, con mazos de fibra distribuidos irregularmente.

La composición química de las diferentes fracciones de bagazo, incluyendo el bagazo entero, la fibra separada y la medula.

ANTECEDENTES

ANTECEDENTES 

El bagazo de caña se obtiene como subproducto o residuo en las centrales azucareras y se presenta aproximadamente entre el 25 y 40% de la materia procesada. Su composición es del 20% en lignina y 80% entre celulosa y hemicelulosa.

Bagazo 

Es un combustible natural para producir vapor en las fábricas azucareras. Es de tamaño uniforme con longitud promedio de 5-7,5 cm y no excede los dos centímetros de ancho, Este consiste de:

•Agua

• fibra

•sólidos solubles

•cenizas

BAGAZO DE CAÑA

bagazo de caña

El bagazo de caña de azúcar es un residuo que se genera en altas proporciones en la agroindustria, el cual contiene una cantidad apreciable de celulosa que puede ser separada de otras sustancias entre las cuales se encuentra principalmente la lignina y la hemicelulosa. De esta manera se estaría creando un producto de
valor añadido a partir de una fuente de biomasa.

NORMATIVIDAD

Normativa que regula la composición del etanol como combustible

Según la normatividad para el etanol 

deshidratado (norma europea de gasolinas 

EN 228; directiva 2003 calidad)

•Contenido de agua
•pH
•Acido acético
•cloruros

MARCO TEÓRICO

Etanol

Se encuentra como fuente importante de combustible renovable para el sector de la automoción. El etanol se produce a partir de la fermentación de azucares, contenido en materias orgánicas y debido a esta fuente de obtención se llama bioetanol.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Obtener etanol de manera limpia y sostenible, mediante la implementación de procesos químicos modificados y/o la aplicación de la biotecnología en nuestra materia prima.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

¢Identificar materias primas ricas materiales lignocelulósicos susceptibles de ser utilizados en procesos de obtención de etanol.

¢Modificar procesos químicos tradicionales como alternativas de producción para la obtención de etanol.

¢Caracterizar los productos obtenidos mediante los procesos químicos modificados. 

¢Evaluar las modificaciones implementadas tanto en el producto como en el proceso.

SITUACIÓN PROBLEMA

SITUACIÓN PROBLEMA

Siendo la creciente necesidad de ampliar un modo sostenible en el uso de fuentes renovables de energía, se plantea la producción de bioetanol a partir del bagazo de caña para proporcionar mayor seguridad al suministro energético ya que la mayoría de combustibles fósiles, se encuentran en vía de extinción buscando reducir los impactos de la total dependencia de combustible derivados de petróleo, siendo así el bagazo de caña de azúcar una alternativa económicamente viable y con significativo potencial de expansión.