|
||||
|
||||
Política y economía[Top]
La incorporación de factores biogeofísicos al análisis de los efectos climáticos de los cultivos bioenergéticos perennes revela un efecto de enfriamiento neto
http://www.pnas.org/content/108/11/4307.abstracthttp://www.pnas.org/content/108/11/4307.full.pdf+html Un equipo de científicos de la Universidad del Estado de Arizona, de la Universidad de Stanford y del Instituto Carnegie de Ciencias (todos ellos en Estados Unidos) ha descrito el empleo de un modelo de investigación y predicción meteorológica (WRF) para evaluar los efectos climáticos de la conversión de zonas agrícolas del centro de Estados Unidos a la producción de cultivos bioenergéticos perennes. Algunos ejemplos de cultivos bioenergéticos de este tipo son hierbas perennes como el pasto aguja (Panicum virgatum L.) o el miscanto (Miscanthus X giganteus). El método que utilizan es diferente porque tiene en cuenta la influencia de los factores biogeofísicos sobre el clima «estudiando las propiedades que afectan directamente al proceso por el cual se absorbe energía en la superficie y se redistribuye a la atmósfera». Su estudio demuestra que los efectos biogeofísicos derivados de la hipotética conversión de los cultivos bioenergéticos anuales a perennes en el centro de Estados Unidos se traduce en un enfriamiento significativo de ámbito local-regional. Según ellos, este enfriamiento tendría considerables implicaciones para el almacenamiento de agua útil en el suelo. Se cree que el incremento de la transpiración y del albedo (reflectividad de la superficie) influyen en el efecto de enfriamiento. Se podría conseguir una reducción de emisiones de carbono de 78 toneladas por hectárea. Se afirma que esta cifra de reducción de emisiones es seis veces mayor que los efectos biogeoquímicos anuales que se derivan de la compensación del consumo de combustibles fósiles. Este estudio demuestra que los efectos biogeofísicos son aspectos importantes del impacto climático de los biocombustibles, incluso a escala mundial. El informe completo se ha publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). [Top]
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953411002157
Un reciente estudio realizado por investigadores de la Facultad de Ingeniería Química de la Universidad de Sains (Malasia) analiza la viabilidad de un sistema energético basado en la biomasa en una ASEAN unificada, con la incorporación del mecanismo para un desarrollo limpio (MDL). (ASEAN es la Asociación de Naciones del Sureste Asiático, integrada por 10 países de la zona.) ASEAN es una región de alto crecimiento económico y, en consecuencia, registra un elevado consumo energético en el que predominan los combustibles fósiles. Para lograr un suministro energético sostenible, la región necesita una fuente de energía alternativa. Los investigadores analizan en primer lugar las posibilidades y ventajas de que la ASEAN invierta en el suministro, transformación y distribución de la bioenergía de la biomasa, haciendo hincapié en las colaboraciones regionales. Después, valoran si el proyecto podría acogerse al MDL. El mecanismo para un desarrollo limpio es uno de los «mecanismos de flexibilidad» definidos en el Protocolo de Kioto, que permite que los proyectos de reducción de emisiones en los países en desarrollo adquieran mayor atractivo mediante la asignación de créditos que se traducen en un valor económico. Por último, investigan la aplicación transfronteriza y los retos operativos que plantea este sistema energético en términos políticos, económicos, técnicos y de sostenibilidad. Los investigadores confían en que este proyecto pueda ser un buen ejemplo de asociación regional para alcanzar un desarrollo sostenible del sector energético y medioambiental en el futuro. El estudio completo se ha publicado en la revista Biomass and Bioenergy. [Top]
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1876610211013452
Un equipo internacional de científicos de Canadá (Centro de Investigaciones Agrícolas de las Praderas Semiáridas) y de China (Universidad Renmin de China, Comisión Municipal de Desarrollo y Reforma de Ningxia y del Centro de Investigación de Tecnologáis Bajas en Carbono) ha utilizado el análisis de fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas (FODA) para diagnosticar y detectar el impacto económico, ambiental y social de la producción de bioenergía en tierras marginales. Las tierras marginales se consideran una opción atractiva para la producción de cultivos bioenergéticos. Su principal ventaja es que no amenazan la seguridad alimentaria, ya que las tierras productivas se destinan a la producción de alimentos. En su artículo, los investigadores dan una definición de tierras marginales basada en criterios físicos (como la ausencia de vegetación o la presencia de hierbas, problemas edafológicos y pendientes de moderadas a pronunciadas), así como en otros factores. A partir de esta definición, analizan las fortalezas, oportunidades, debilidades y amenazas de la producción bioenergética en tierras marginales. Entre las fortalezas está la importante oferta potencial de suelo y la gran adaptabilidad de los cultivos energéticos. Como debilidades se citan su posiblemente escasa viabilidad económica, la incertidumbre del impacto ambiental y problemas de desigualdad de la mujer. La seguridad del suministro de alimentos y el suministro de energía renovable se consideran oportunidades. Por último, se apuntan como amenazas el alza de los precios de los combustibles, el incremento de los costes laborales, las catástrofes naturales y la crisis financiera. El artículo completo se ha publicado en la revista Energy Procedia. Procesos y producción[Top]
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/pdf/1754-6834-4-16.pdf
Los investigadores de la Universidad de Michigan (Estados Unidos) han descrito el empleo de peróxido de hidrógeno alcalino (AHP) para el pretratamiento de cañote de maíz (los residuos de hojas y tallos de la planta del maíz que quedan tras la cosecha). El pretratamiento suele ser el primer paso en el proceso de transformación de la biomasa lignocelulósica (como el cañote de maíz) en etanol biocombustible. Su objetivo es eliminar la dura capa de lignina que envuelve la biomasa y exponer las fracciones de carbohidratos (celulosa/hemicelulosa), de forma que resulten más fáciles de transformar en azúcares fermentables para obtener etanol. El peróxido de hidrógeno (H2O2) es una sustancia química oxidante que suele utilizarse como desinfectante. Se considera que tiene suficiente capacidad oxidante para eliminar la lignina en los procesos de pretratamiento oxidativos. El AHP es una mezcla de peróxido de hidrógeno e hidróxido de sodio. Se estima que el AHP ofrece las siguientes ventajas: (1) las sustancias químicas (peróxido de hidrógeno y peróxido de hidrógeno-sodio) se consideran «benignas para el medio ambiente», (2) las temperaturas de trabajo son más suaves (21 ºC a 50 ºC, frente a otros tratamientos que necesitan temperaturas de trabajo superiores a 100 ºC), (3) el coste económico de las sustancias es menor que el de otras que se utilizan en pretratamientos eficaces (como los líquidos iónicos y el ácido fosfórico/etanol). Los investigadores analizaron los efectos de la carga de biomasa, de la carga de peróxido de hidrógeno, del tiempo de residencia y del control de pH, junto con la digestión enzimática posterior (utilizando un preparado enzimático comercial, mezclas optimizadas de cuatro enzimas comerciales o mezclas sintéticas optimizadas de enzimas puras) y observaron que utilizando una carga de biomasa del 10 %, una carga de peróxido de hidrógeno de 0,5 g/g de biomasa y una mezcla enzimática comercial con una carga de proteína de 15 mg/g de glucano se obtenía un rendimiento de glucosa monomérica del 95 %. La conclusión es que el AHP puede ser un buen método de pretratamiento para el cañote de maíz, pero sería útil incorporar mejoras adicionales a este proceso, como la estabilización y el reciclado del peróxido y un mayor control del pH. El estudio completo se ha publicado en la revista de acceso libre Biotechnology for Biofuels. [Top]
Objetivo: el aprovechamiento total de la pulpa de remolacha azucarera como materia prima para la producción total
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/pdf/1754-6834-4-14.pdf
La pulpa de remolacha azucarera es un subproducto de la transformación de esta hortaliza que se cultiva por su alto contenido en azúcar (sacarosa). Es fundamentalmente lignocelulósica. El elevado contenido en fibra (es decir, celulosa) de la pulpa de remolacha azucarera la convierte en un buen material de forraje. Dada la tendencia actual a utilizar la biomasa lignocelulósica para producir «biocombustibles de segunda generación», se considera que la pulpa de remolacha azucarera tiene potencial como materia prima biocombustible. El bajo contenido en lignina y el elevado contenido en azúcar de la pulpa de remolacha azucarera son características especialmente adecuadas de este material. Cuanto menor es el contenido en lignina, menor es el coste de pretratamiento de la materia prima, mientras que si el contenido de azúcar es elevado, la producción de etanol también. El pretratamiento de la biomasa lignocelulósica es el proceso por el que se elimina la lignina de la biomasa, obteniéndose un material rico en celulosa y hemicelulosa que se puede transformar más fácilmente para producir etanol. El pretratamiento suele ir seguido de un tratamiento enzimático, en el que se utilizan enzimas para transformar la celulosa y la hemicelulosa en azúcares fermentables para obtener etanol. Los científicos del Laboratorio de Química Alimentaria de la Universidad de Wageningen (Países Bajos) han investigado las condiciones de pretratamiento de la pulpa de remolacha azucarera que pueden establecerse con «plazos comercialmente razonables» y «con niveles enzimáticos económicamente razonables», y han observado que el tratamiento hidrotérmico a 140 grados centígrados permite utilizar menos cantidad de enzimas y transformar el 90 % de la celulosa en azúcares fermentables en un plazo de 24 horas. Otros tratamientos más severos (por ejemplo, con ácidos) destruyen y solubilizan los azúcares, de manera que se generan productos de la degradación del azúcar (furfural, hidroximetilfurfural, ácido acético y ácido fórmico). Estos productos pueden inhibir la acción de los organismos encargados de la fermentación que produce el etanol. El estudio completo se ha publicado en la revista de acceso libre Biotechnology for Biofuels. [Top]
Desbloqueo de los mecanismos de deconstrucción y degradación de la lignina mediada por termitas en la biomasa lignocelulósica
http://www.biotechnologyforbiofuels.com/content/pdf/1754-6834-4-17.pdf
Los científicos del Departamento de Ingeniería de Sistemas Biológicos de la Universidad del Estado de Washington (Estados Unidos) han investigado la capacidad de las termitas para modificar el ensamblaje estructural de la lignina en los tejidos de madera blanda. La lignina es un componente de la biomasa vegetal que confiere integridad estructural a la planta; sin embargo, también produce la «recalcitrancia de la biomasa» contra los métodos de pretratamiento utilizados en la producción de biocombustibles. Analizando el modo en que las termitas deconstruyen y degradan la lignina en este tipo de biomasa lignocelulósica, se podrían entender mejor los mecanismos críticos de degradación de la pared de las células vegetales. Con ello se podrían formular mejores estrategias de pretratamiento de deslignificación para el proceso de producción de etanol biocombustible. Los científicos compararon las estructuras de lignina de tejidos de madera brutos y digeridos por las termitas (obtenidos de sus heces) aplicando técnicas analíticas avanzadas, como «la resonancia magnética nuclear con rotación al ángulo mágico en polarización cruzada de 13C (RMN-MAS-CP), la pirólisis instantánea con espectrometría de masas por cromatografía de gases (Py-GC/MS) y la pirólisis Py-GC-MS en presencia de hidróxido de tetrametilamonio (Py-TMAH)-GC/MS» El estudio presenta, entre otras, las siguientes conclusiones principales: (1) aumentan los niveles de un componente común de la estructura de lignina (la «unidad G», con evidencias de degradación de la celulosa, (2) se observa «deshidroxilación y modificación de enlaces selectivos de cadenas laterales intermonómero en la lignina presente en las heces de las termitas, y (3) «la modificación estructural de la lignina podría relacionarse con la formación de enlaces adicionales interunidad condensados». La información obtenida podría utilizarse en el futuro en aplicaciones que «imiten el sistema utilizado por las termitas para la conversión bioquímica de la biomasa lignocelulósica en combustibles y sustancias químicas». El estudio completo se ha publicado en la revista de acceso libre Biotechnology for Biofuels. [Top]
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953411000043
Los investigadores del Departamento de Ingeniería Química del Instituto de Tecnología Química y Medioambiental (ITQUIMA) de la Universidad de Castilla-La Mancha (España) han llevado a cabo una innovación de la producción de biodiésel de aceite de girasol. Con el método convencional, los aceites reaccionan con metanol utilizando hidróxido de sodio como catalizador. Los productos son biodiésel (una mezcla de metilésteres) y un subproducto denominado glicerol. En lugar del método químico convencional de producción de biodiésel, los investigadores han utilizado metilacetato con metóxido de potasio como catalizador. El estudio presenta, entre otras, las siguientes conclusiones: (1) para alcanzar un compromiso entre el rendimiento de producto, la cinética de reacción y la recuperación de metilacetato, se determina que las condiciones óptimas son una relación molar de acetato/aceite de 50 y una relación molar de catalizador/aceite de 0,10; (2) el tiempo de reacción es de sólo 15 minutos con una fracción de masa correspondiente del 76,7 % de FAME (el producto biodiésel), del 17,2 % de triacetina, del 4,7 % de la sustancia intermedia diacetinmonoglicérido y del 1,2 % de diacetina, monoacetina y glicerol; (3) la fase limitadora de la interesterificación química es la disolución del catalizador en la mezcla de reacción; (4) hacen falta grandes cantidades de metilacetato para cambiar el equilibrio de la reacción; (5) el catalizador se desactiva fácilmente en presencia de agua. El estudio completo se ha publicado en la revista de acceso libre Biomass and Bioenergy. Materias primas[Top]
La liberación de azúcar en algunas variantes de árboles del género Populus, afectada por el contenido en lignina
http://www.pnas.org/gca?gca=pnas%3B108%2F15%2F6300&allch=&submit=Gohttp://www.pnas.org/content/108/15/6300.full.pdf+html Los árboles de rápido crecimiento como los del género Populus se consideran fuentes potenciales de materias primas (lignocelulósicas) para producir biocombustibles de «segunda generación». Por tanto, hay numerosos estudios dedicados a mejorar la capacidad de procesamiento de estos tipos de árboles para producir biocombustibles. Al igual que otros tipos de materias primas lignocelulósicas (como las hierbas), la reducción de la «recalcitrancia biomásica» es un problema fundamental para mejorar la capacidad de procesamiento en la producción de etanol biocombustible. Recientemente se ha utilizado el contenido de lignina y la proporción de siringilo y guayacilo (S/G) en la biomasa para realizar una evaluación cuantitativa de la recalcitrancia de la biomasa. El siringilo (S) y el guayacilo (G) son dos de las tres principales unidades estructurales de la lignina (la tercera es el p-hidroxifenilo (P)). La ratio S/G es una cantidad que se ha demostrado que está en correlación con muchas variables asociadas a la recalcitrancia de la biomasa. Los científicos del Laboratorio Nacional de Oak Ridge y del Laboratorio Nacional de las Energías Renovables (Estados Unidos) afirman que la liberación de azúcar de algunas variantes de árboles del género Populus puede verse afectada por el contenido de lignina y por la ratio S/G. Observaron que existía una fuerte correlación negativa entre la liberación de azúcar y el contenido de lignina en muestras pretratadas con una ratio S/G inferior a 2. Con las muestras pretratadas cuya ratio S/G era superior a 2, «la liberación de azúcar era en general mayor y la influencia negativa de la lignina era menos acentuada». También observaron que la liberación de glucosa estaba en correlación con el contenido de lignina y con la ratio S/G, pero que la liberación de xilosa dependía únicamente de la ratio S/G. Algunas muestras con valores medios de contenido de lignina y ratio S/G presentaban una «liberación de azúcar excepcional», lo que llevó a los investigadores a concluir que «hay factores ajenos a la lignina y a la ratio S/G que influyen en la recalcitrancia a la liberación de azúcares». Quizá sea necesario entender mucho mejor la estructura de la pared celular «antes de que podamos realizar modificaciones racionales en las plantas para reducir la recalcitrancia y conseguir una producción eficiente de biocombustible» [Top]
http://www.quinvita.com/news/items/2011/20110622
La agencia flamenca de Innovación a través de la Ciencia y la Tecnología (IWT) ha concedido recientemente una subvención de 715.000 euros a la Universidad Católica de Leuven (K.U. Leuven) y a la empresa de agrotecnología industrial QUINVITA para poner en marcha un avanzado programa de I+D sobre la agronomía y la genética de la Jatropha curcas. Se trata de un programa trienal que se dedicará a estudiar los mecanismos científicos que explican varias características agronómicas y genéticas de la jatrofa, utilizada como materia prima para producir biocombustibles. [Top]
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953411000961http://probes.invitrogen.com/resources/education/tutorials/4Intro_Flow/player.html Los científicos de la División de Ciencia e Ingeniería Medioambiental de la Facultad de Ingeniería de la Universidad Nacional de Singapur han investigado cepas de microalgas marinas que podrían utilizarse en la producción de biodiésel. Se considera que las microalgas constituyen las materias primas más sostenibles para la producción de biodiésel (frente a los cultivos bioenergéticos terrestres) por su elevado contenido de aceite y su rápida producción de biomasa. En particular, se cree que las microalgas marinas son más convenientes que las microalgas dulceacuícolas porque no necesitan agua dulce para su cultivo (es decir, su «huella hídrica (continental)» es menor). En su artículo, los investigadores presentan un procedimiento para seleccionar células de microalgas útiles como materia prima biodiésel. En primer lugar, se clasificaron las células de microalgas por medio de una técnica de clasificación celular por citometría de flujo automatizada. Esta técnica se basa en la distribución bidimensional de las células de algas para la fluorescencia roja (autofluorescencia de la clorofila) frente a la dispersión de la luz hacia adelante (tamaño de la célula) y para la fluorescencia roja frente a la verde. Con esta técnica, los investigadores pudieron aislar noventa y seis cepas de microalgas marinas con características favorables (elevada productividad de biomasa y contenido de lípidos intracelulares) obtenidas en las aguas costeras de Singapur. Se realizó una caracterización adicional para seleccionar la mejor materia prima biodiésel según su tasa de crecimiento celular, concentración de biomasa, perfil de lípidos (totales y neutrales) y perfil de ácidos grasos. Los investigadores observaron que las especies de Skeletonema costatum, Chaetoceros y Thalassiosira presentaban la mayor tasa de crecimiento. Sin embargo, observaron que la especie más prometedora para la producción de biodiésel fue la Nannochloropsis, porque estas cepas registraban el mayor contenido de lípidos, entre un 39,4 % y un 44,9 % de la biomasa seca. La transesterificación de los lípidos de las cepas de Nannochloropsis produjo entre un 25 % y un 51 % de metilésteres de ácidos grasos (FAME). Esto se traduce en un rango del 11 % al 21 % de contenido FAME de biomasa seca. El estudio completo se ha publicado en la revista de acceso libre Biomass and Bioenergy. Noticias y tendencias[Top]
http://www.thebioenergysite.com/articles/833/global-bioenergy-whos-leading-whos-followinghttp://www.thebioenergysite.com/articles/941/global-bioenergy-whos-leading-whos-following-part-2 TheBioenergySite publica un informe sobre la bioenergía mundial realizado por Heather Youngs, del Instituto de Biociencia de la Energía de la Universidad de California-Berkeley (Estados Unidos). El informe describe los países que son los principales agentes del mercado de la bioenergía y presenta algunas conclusiones: (1) En Brasil, el etanol de caña de azúcar ya no se considera un producto agrícola sino un combustible, de modo que la regulación de los cultivos bioenergéticos tiene en cuenta su condición de combustible estratégico; Brasil ejerce un riguroso control sobre el mercado de los combustibles. (2) La cuestión de la sostenibilidad se ha integrado en muchos programas nacionales de biocombustibles; se dice que algunos países tienen déficits hídricos (supuestamente por el incremento de los cultivos bioenergéticos). (3) El biogás (metano y dióxido de carbono derivado de la conversión microbiana anaeróbica de residuos orgánicos) sigue siendo un sector de los biocombustibles en crecimiento; China y la India poseen buenos programas de biogás de ámbito rural, mientras que Alemania lidera las aplicaciones de biogás a gran escala, con unas 4.000 fábricas. (4) El Reino Unido es un país activo en el sector de los combustibles renovables y «preocupado por las limitaciones de los recursos para la biomasa y por cómo actuar de manera sostenible desde el punto de vista social y medioambiental». (5) Los objetivos de los programas bioenergéticos son de ámbito nacional: en el caso de los países en desarrollo, el principal problema es capacitar a los pequeños agricultores para que dispongan de los medios básicos para obtener energía en su actividad cotidiana (electricidad para la cocina o para la calefacción); en el caso de los países desarrollados, el objetivo es «cumplir un requisito de volumen o porcentaje de energía de una fuente renovable». [Top]
http://www.thebioenergysite.com/news/8956/first-ethanol-bus-fleet-in-brazilhttp://www.energyrefuge.com/blog/sao-paulo-to-have-brazil%E2%80%99s-first-ethanol-bus-fleet/ TheBioenergySite publica que São Paulo es la primera ciudad brasileña en contar con una flota de autobuses propulsada por etanol, tras el acuerdo alcanzado entre el Ayuntamiento de la ciudad, Unica (una organización de la industria de la caña de azúcar), Scania, el proveedor de etanol Cosan y la empresa de transporte público Viação Metropolitana. La flota está formada por 50 autobuses comprados por Metropolitana, fabricados por Scania y adaptados a partir de un estudio realizado por la Universidad de São Paulo (USP). El proveedor de etanol, Cosan, calcula que estos 50 autobuses consumirán unos 300.000 litros mensuales de etanol (al 95 %). Este proyecto pone de manifiesto los esfuerzos de Brasil para reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero utilizando biocombustibles. [Top]
La manipulación genética de la síntesis de lignina en el pasto aguja reduce la recalcitrancia y mejora la producción de etanol.
http://www.pnas.org/content/108/9/3803.abstracthttp://www.pnas.org/content/108/9/3803.full.pdf+html Los científicos de la Fundación Samuel Roberts Noble, del Laboratorio Nacional de Oak Ridge y del Instituto Tecnológico de Georgia (Estados Unidos) han descrito sus intentos de producir un pasto aguja bajo en lignina mediante la manipulación genética de su vía de biosíntesis de la lignina. El pasto aguja es una hierba perenne de las praderas que ofrece un alto rendimiento con muy pocos insumos agronómicos y se considera una materia prima (lignocelulósica) potencial para la producción de bioetanol en Estados Unidos. La recalcitrancia, por otra parte, es la resistencia de la biomasa (lignocelulósica) al pretratamiento (normalmente un proceso termoquímico severo que tiene por objeto eliminar la lignina de la biomasa y modificar la estructura de las fracciones de celulosa/hemicelulosa para facilitar su transformación en etanol). Se considera que el contenido de lignina de la biomasa es la principal causa de su recalcitrancia. Por tanto, se ha intentado aplicar técnicas de biología molecular para producir cultivos bioenergéticos bajos en lignina, con el objetivo de reducir la recalcitrancia de la biomasa y el coste del pretratamiento. Los científicos redujeron el contenido de lignina del pasto aguja mediante la «inhibición del gen de la O-metiltransferasa del ácido cafeico» de esta planta. El pasto aguja modificado genéticamente necesita un tratamiento menos severo y una dosis enzimática menor para el proceso de sacarificación posterior (entre un 300 % y un 400 %) y aumenta la producción de etanol un 38 %. Los científicos han podido demostrar que «la reducción aparente de la recalcitrancia del pasto aguja transgénico podría reducir notablemente los costes de producción de los combustibles obtenidos por fermentación de biomasa» y que «las líneas de pasto aguja transgénicas deberían producir una cantidad de sustancias químicas de fermentación notablemente superior por hectárea». El estudio ha sido publicado en la revista estadounidense Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS). [Top]
La dispersión de neutrones y la supercomputación utilizadas para estudiar en profundidad la lignina y su eliminación de la biomasa durante el proceso de producción de biocombustibles
http://pre.aps.org/abstract/PRE/v83/i6/e061911http://www.thebioenergysite.com/news/8963/simulations-reveal-details-of-bioenergy-barrier http://biofuelsdigest.com/bdigest/2011/06/16/shes-lump-unlocking-the-structure-of-lignin-and-feasible-pathways-to-cellulosic-conversion/ La lignina es el duro material componente de la biomasa lignocelulósica que debe eliminarse mediante un pretratamiento con el fin de transformar la biomasa en biocombustible-etanol. Romper la denominada «barrera de la lignina» o «recalcitrancia de la biomasa» (es decir, «la resistencia al cambio invasivo») es un paso importante en la producción de un bioetanol más rentable a partir de biomasa lignocelulósica. Aunque se han intentado muchos métodos de pretratamiento para eliminar la lignina de la biomasa vegetal, se ha hecho de forma en parte empírica, porque todavía no se conoce bien la estructura química de la lignina. Desentrañar estos misterios químicos de la molécula de la lignina podría abrir la puerta al desarrollo de nuevos métodos de pretratamiento más eficaces para realizar la deslignificación. Un reciente estudio de los investigadores del Laboratorio Nacional de Oak Ridge (ORNL) del Departamento de Energía de EE.UU. ha analizado en profundidad la molécula que complica la producción de los biocombustibles de la próxima generación. En su estudio combinaron experimentos de dispersión de neutrones con simulaciones a gran escala en el superordenador Jaguar del ORNL, que es el primero de su clase, con el fin de revelar la estructura superficial de la lignina hasta una resolución de un angstrom o la diezmilmillonésima parte de un metro. Observaron que la lignina forma agregados in vivo y presenta una superficie muy plegada. Se dice que estas características constituyen un obstáculo para la producción de etanol celulósico. La lignina se agrega y sus superficies plegadas pueden unirse a las enzimas (sacarificantes) y reducir la eficiencia de la conversión (las enzimas sacarificantes convierten la fracción de carbohidratos de la biomasa pretratada en azúcares fermentables para obtener etanol). La superficie de la lignina de la madera blanda pretratada se caracteriza por una superficie muy plegada, que se dice que ralentiza la actividad enzimática. El informe completo del estudio se ha publicado en la revista Physical Review E. |
||||