Steam explosion pretreatment of cotton gin waste for fuel ethanol production
Este trabajo se centra en la investigacin̤ del uso de residuos de una despepitadora de algodn̤ como materia prima para producir un producto de valor agregado alcohol carburante. Los residuos de despepitadora de algodn̤ consisten en piezas de motas, tallos (semillas inmaduras) y fibra de algodn̤, y s...
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| Format: | Book |
| Language: | English |
| Subjects: | |
| Online Access: | Steam explosion pretreatment of cotton gin waste for fuel ethanol production |
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| Summary: | Este trabajo se centra en la investigacin̤ del uso de residuos de una despepitadora de algodn̤ como materia prima para producir un producto de valor agregado alcohol carburante. Los residuos de despepitadora de algodn̤ consisten en piezas de motas, tallos (semillas inmaduras) y fibra de algodn̤, y se consideran como un material lignoceluls̤ico. Los tres constituyentes qum̕icos principales son celulosa, hemicelulosa y lignina. La celulosa y la hemicelulosa son polisacr̀idos de azc͠ares fermentables, glucosa y xilosa respectivamente. La hemicelulosa tambiň incluye pequeąs fracciones de arabinosa, galactosa y manosa, todos estos fermentables a su vez.La cuestin̤ principal de convertir residuos de una despepitadora de algodn̤ en alcohol carburante es la accesibilidad de los polisacr̀idos por medio de ruptura enzimt̀ica en monosacr̀idos. Este estudio se enfoca en el uso de explosin̤ de vapor como mťodo de pretratamiento. El tratamiento de biomasa por explosin̤ de vapor ha sido previamente descrito para aumentar la accesibilidad de la celulosa. Los factores gobernantes para la efectividad de la explosin̤ de vapor son la temperatura del vapor y los tiempos de retencin̤. Los dos factores son combinados en un solo třmino riguroso: log (Ro). Siguiendo el pretratamiento de la explosin̤ de vapor, los desperdicios de despepitadora de algodn̤ fueron sometidos a hidrl̤isis enzimt̀ica empleando celulasa bs̀ica Primalco. Los azc͠ares liberados por la hidrl̤isis enzimt̀ica fueron fermentados por medio de Escherichia coli (Escherichia coli KO11) genťicamente diseąda. Se estudi ̤el efecto del pretratamiento de la explosin̤ de vapor sobre la produccin̤ de etanol a partir de residuos de despepitadora de algodn̤ usando un diseǫ de experimentos estads̕tico.Los resultados obtenidos de este estudio muestran que los residuos de despepitadora de algodn̤ tratados son un material heterogňeo. El secado y la molienda de estos residuos fueron necesarios para reducir la variabilidad en el anl̀isis composicional. Se encontr ̤que el residuo sin tratar contena̕ 52.3% de azc͠ares fermentables. La přdida de fibras durante el tratamiento de explosin̤ de vapor fue alto, cerca del 24.1%. Las přdidas de xilano y glucano durante el pretratamiento fueron lineales con respecto a la severidad de la explosin̤d e vapor. El tratamiento de la explosin̤ de vapor sobre los residuos increment ̤la hidrl̤isis de la celulosa por medio de hidrl̤isis enzimt̀ica. Luego de 24 horas de hidrl̤isis enzimt̀ica, se obtuvo una conversin̤ mx̀ima de celulosa de 66.9% a una severidad de 4.68. Similarmente, se mejoraron las conversiones de azc͠ar a etanol por explosin̤ de vapor. Se observ ̤una conversin̤ mx̀ima de azc͠ar a etanol de 83.1%, a una severidad de 3.56.Las conclusiones sacadas de este estudio fueron: la explosin̤ de vapor fue capaz de mejorar tanto los rendimientos de glucosa a partir de hidrl̤isis enzimt̀ica como los rendimientos de etanol a partir de la fermentacin̤. Sin embargo, cuando se analizaba la biomasa completa, o el material de partida inicial, se encontr ̤que la přdida de fibras incurrida durante el tratamiento de explosin̤ de vapor anulaba la ganancia en el rendimiento de etanol. |
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