Revista de Petróleo y Biotecnología Ambiental

Abstracto

Avances recientes en tecnologías de pretratamiento para la producción de biocombustibles lignocelulósicos

Bo Zhang y Abolghasem Shahbazi

El aumento de los precios del petróleo y la incertidumbre sobre la seguridad de las reservas de combustibles fósiles existentes, junto con las preocupaciones por el cambio climático global, han creado la necesidad de nuevos combustibles y bioproductos para el transporte que sustituyen a los materiales basados ​en carbono fósil. El etanol se considera el combustible para el transporte de próxima generación con mayor potencial, y actualmente se están produciendo cantidades significativas de etanol a partir de maíz y caña de azúcar mediante un proceso de fermentación. La utilización de biomasa lignocelulósica como materia prima se considera el siguiente paso hacia la expansión significativa de la producción de etanol. La conversión biológica de biomasa celulósica en bioetanol se basa en la división de la biomasa en azúcares acuosos utilizando medios químicos y biológicos, incluido el uso de enzimas hidrolóticas. Desde ese punto, los azúcares fermentables pueden procesarse aún más para obtener etanol u otros biocombustibles avanzados. Por lo tanto, se requiere un pretratamiento para aumentar la accesibilidad superficial de los polímeros de carbohidratos a las enzimas hidrolíticas. Este documento analiza los desarrollos recientes de varias tecnologías de pretratamiento ampliamente utilizadas, incluidos los pretratamientos alcalinos, de agua caliente, ácidos y sales inorgánicas (líquido iónico y ácido de Lewis). Los avances recientes en el campo del pretratamiento incluyen: 1) la aplicación de nuevos productos químicos o procesos en el fraccionamiento de biomasa; 2) el uso de nuevas mezclas de enzimas como combinaciones de enzimas relacionadas con xilano purificado, la apreciación de inhibidores solubles de celulasas y especialmente la evaluación de biomasa pretratada con diferentes cargas de celulasa; 3) la aplicación de una amplia variedad de técnicas sofisticadas para analizar sólidos de biomasa nativa y pretratada, especialmente técnicas microscópicas y métodos para medir el área superficial; y 4) mayores esfuerzos para ampliar y comercialización de procesos de biomasa para biocombustibles y productos químicos.