Procesos y producción

http://www.nature.com/nature/journal/v447/n7147/abs/nature05923.html [Inglés]

Investigadores de la Universidad de Wisconsin-Madison de Estados Unidos han desarrollado un proceso de producción de un biocombustible con mejores propiedades que el etanol. En un reciente número de la revista [EM]Nature[EM], el Catedrático de Ingeniería Química y Biológica James Dumesic y su equipo hablan de la «producción de dimetilfurano para combustibles líquidos a partir de carbohidratos derivados de biomasa». El proceso comienza con la transformación química de la materia prima (un azúcar pentosa llamado fructosa) en HMF (hidroximetilfurfural) utilizando un catalizador ácido en presencia de un disolvente de bajo punto de ebullición. El disolvente extrae el HMF de la mezcla de reacción para transformarlo en DMF en el paso siguiente por medio de un catalizador a base de cobre. Se afirma que el producto biocombustible final, DMF, ofrece las siguientes mejoras con respecto al etanol: (1) un 40% más de densidad energética, (2) un punto de ebullición más alto (es decir, el DMF es menos volátil y permanece líquido en el depósito de combustible y en vapor en el motor y (3) no absorbe agua.

---

http://biopact.com/2007/08/fungi-make-biodiesel-efficiently-at.html [Inglés]

Científicos del Instituto de Tecnología de la India han descubierto una vía microbiana para la producción de biodiésel. La vía química habitual consiste en una fase de reacción de aceite vegetal con metanol en condiciones alcalinas, seguida de otra de calentamiento a unos 50 [SUP]o[SUP]C durante varias horas. A continuación se agrega la enzima «lipasa» a la mezcla de aceite y metanol. En la vía microbiana recién descubierta, se elimina el tratamiento térmico. Simplemente se hace pasar la mezcla de materia prima de aceite vegetal y metanol por un lecho de esporas del hongo Metarhizium anisopliae para producir el biocombustible. La enzima lipasa producida por este hongo transforma el aceite y el metanol en biodiésel de forma inmediata. Este proceso ahorra los costes relacionados con la purificación de la enzima lipasa y el tratamiento térmico de larga duración y aumenta la eficiencia de la producción. Esta investigación se ha presentado recientemente en una ponencia de la Conferencia Internacional deBioingeniería y Nanotecnología de Singapur.

---

http://www.technologyreview.com/Energy/19199/ [Inglés]

Científicos de la Universidad de Minnesota (Estados Unidos) han desarrollado un sistema catalítico que puede transformar biomasa sólida directamente en gas de síntesis (una mezcla de monóxido de carbono e hidrógeno) en un periodo de tiempo muy corto. El gas de síntesis se puede quemar para producir energía o transformarse a su vez en biocombustible líquido. Primero se reduce la biomasa por medios mecánicos a partículas milimétricas y después se hace pasar por una superficie porosa que contiene el catalizador (un elemento llamado rodio) a una temperatura de entre 700 y 800 grados centígrados. Se dice que el catalizador rodio facilita «las reacciones de oxidación parcial que mantienen el sistema caliente y transforman los gases en hidrógeno y monóxido de carbono». La naturaleza de la estructura porosa es la clave para la rápida formación de gas de síntesis a partir de biomasa sólida (unos 70 milisegundos en el sistema a escala de laboratorio). Si se aumentan las dimensiones del proceso, podría ser unmétodo de mayor eficiencia energética para la producción de biocombustibles, ya que permitiría la fabricación de reactores compactos, rápidos y rentables que podrían situarse cerca de las fuentes de biomasa.

---

http://oasys2.confex.com/acs/234nm/techprogram/P1116760.HTM [Inglés]

Científicos del Instituto Politécnico y de la Universidad del Estado de Virginia (Estados Unidos) han desarrollado un módulo pirolítico portátil para transformar la cama de la producción avícola en un «biocombustible tipo diésel». La pirólisis es un proceso que calienta la materia prima en ausencia de aire. Este proceso resuelve los problemas de carácter medioambiental y de bioseguridad que genera la cama de la producción avícola, al tiempo que crea un producto de valor añadido. La portabilidad añadida también reduce el coste de transporte de la materia prima para la producción del biocombustible. Por medio de un «reactor de lecho fluidizado de pirólisis rápida», el equipo de investigación encabezado por el Catedrático Adjunto Foster A. Agblevor obtuvo un producto biodiésel con un rendimiento del 30 % al 50 % y un valor calorífico de entre 26 y 29 megajulios/kg.

Materias primas

 http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6VRV-4NCK27C-4&_user=677719&_coverDate=06%2F30%2F&_rdoc=6&_fmt=summary&_orig=browse&_srch=doc-info(%23toc%236244%232007%23999819996%23660562%23FLA%23display%23Volume)&_cdi=6244&_sort=d&_docanchor=&_ct=19&_acct=C000036823&_version=1&_urlVersion=0&_userid=677719&md5=4d417fc65830451c757d60da0a59f7df :[Inglés]

Un equipo científico del Laboratorio de Investigación de Algas y Biotecnología de la Universidad de Arizona (Estados Unidos) ha emprendido un proyecto de desarrollo de una tecnología de transformación de algas en combustible para reactores militares. Cuenta con una subvención de 6,7 millones de dólares de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada para la Defensa. El equipo, encabezado por los directores del laboratorio Qiang Hu y Milton Sommerfeld, buscará estirpes de algas de alto contenido oleaginoso, evaluará su potencial de producción y desarrollará una tecnología productiva rentable. El director Milton Sommerfeld cree que «es posible conseguir un mínimo de 100 barriles de biodiésel por acre y año». Se espera que el proyecto finalice en 2008.

---

http://www.isaaa.org/kc/cropbiotechupdate/biofuels/default.asp?Date=7/27/2007#489 [Inglés]

El «switchgrass» ([EM]Panicum virgatum[EM]) y el miscanthus ([EM]Miscanthus x giganteus[EM]) son dos especies perennes «C4» que se consideran materias primas celulósicas prometedoras para la producción de etanol en Estados Unidos. «C4» es una de las 3 vías que utilizan las plantas para fijar el dióxido de carbono en los azúcares mediante fotosíntesis. Sin embargo, ¿cuál de estas dos especies es mejor? Recientemente, el equipo de Frank Dohleman, del Departamento de Fitobiología de la Universidad de Illinois de Urbana-Champaign, publicó los resultados de sus ensayos de campos contiguos, que comparan la productividad de estas dos hierbas. En general, el miscanthus es más productivo que el Panicum virgatum. Mayor productividad significa mayor potencial de producción de etanol. A continuación se señalan los principales atributos del miscanthus que podrían explicar por qué produce más biomasa útil que el Panicum virgatum: (1) la superficie de la hoja es un 45 % mayor, (2) puede obtener más carbono fotosintético por superficie de hoja (un 33 % más que el Panicum virgatum) y (3) su estación de crecimiento dura más tiempo (11 días más que el Panicum virgatum).

Noticias y tendencias

http://www.europarl.europa.eu/stoa/publications/studies/stoa179_en.pdf [Inglés]

El organismo de Evaluación de las Opciones Científicas y Tecnológicas (STOA) ha publicado un informe denominado «Alternative Technology Solutions for Road and Air Transport» (Soluciones tecnológicas alternativas para el transporte por carretera y avión). En este informe, se analizan los pros y los contras de las energías alternativas clasificadas en 5 tecnologías (pilas de hidrógeno/combustible, vehículos eléctricos impulsados por baterías, tecnología híbrida, biocombustibles y gas natural). En lo que respecta a los biocombustibles, el informe señala que los «biocombustibles de segunda generación» (etanol celulósico y tecnología de biomasa a líquido) representan una opción viable a largo plazo. Otra posibilidad es el biogás o las mezclas de biogás y gas natural como combustibles de transporte. Para satisfacer las necesidades de biocombustible de Europa, podría ser necesario importar biomasa del exterior.

---

http://www.icrisat.org/Media/2006/media20.htm [Inglés]

Una asociación público-privada entre el Instituto Internacional de Investigación de Cultivos para las Zonas Tropicales Semiáridas (ICRISAT, por sus siglas en inglés) y la empresa Rusni Distilleries de India ha conseguido producir etanol a partir de sorgo dulce, que proporciona renta adicional a los «agricultores de recursos escasos de las tierras de secano». El «etanol de sorgo dulce» se produce actualmente en una destilaría del pueblo Mohammed Shapur de Andhra Pradesh (India). El Dr. William Dar, Director General del ICRISAT, afirma que el proyecto ha logrado combinar (1) la capacidad científica del ICRISAT para desarrollar variedades de sorgo dulce con una mayor disponibilidad de jugo, (2) la capacidad empresarial de las Rusni Distilleries y (3) la efectiva vinculación con los agricultores de secano gracias a las capacidades de creación de redes de comunidades locales que poseen socios como Aakrithi Agricultural Associates of India (AAI). Con este programa, se entregan las variedades de sorgo dulce a los agricultores (previamente identificados en grupos de pueblos) para que las siembren. También existen mecanismos que permiten a los agricultores llevar su cosecha de tallos de sorgo dulce a los centros agrupados, donde se machacan los tallos para extraer el jugo, convertirlo en sirope y transportarlo después a Rusni Distilleries para la producción de etanol. Según el ICRISAT, se proporciona una fuente de ingresos adicional a los agricultores, que «no pierden en seguridad alimentaria». Los tallos se transforman en etanol, mientras el grano puede utilizarse como alimento.

Más información en el folleto del ICRISAT «Sweet Sorghum: Food, Feed, Fodder and Fuel Crop» (El sorgo dulce: alimento, pienso, forraje y biocombustible). Más información en: http://www.icrisat.org/Biopower/BVSReddyetalSweetSorghumBrochureJan2007.pdf

---

http://www.sciencedirect.com/science?_ob=ArticleURL&_udi=B6VRV-4NK4739-3&_user=677719&_coverDate=06%2F30%2F&_rdoc=12&_fmt=summary&_orig=browse&_srch=doc-info(%23toc%236244%232007%23999819996%23660562%23FLA%23display%23Volume)&_cdi=6244&_sort=d&_docanchor=&_ct=19&_acct=C000036823&_version=1&_urlVersion=0&_userid=677719&md5=927ddad834625740cbd164dade406075

Se cree que el «etanol celulósico» o etanol obtenido por transformación de biomasa vegetal celulósica es el «camino del futuro» para los biocombustibles a base de etanol. El material celulósico natural de la biomasa vegetal se caracteriza por ser «heterogéneo» y «recalcitrante». Por el contrario, la celulosa pura es homogénea (formada por componentes de glucosa) y se puede convertir fácilmente en glucosa (la materia prima de la fermentación del etanol) por la enzima celulasa. Estas son las características de la biomasa vegetal que representan un obstáculo para la transformación en azúcares con destino a la producción de «etanol celulósico». Mientras la celulosa pura se puede degradar fácilmente en azúcares simples, la degradación de la biomasa vegetal lignocelulósica no es muy eficaz. El empleo de un «complejo multienzimático» o «celulosoma» se considera una alternativa más efectiva. Un artículo recientemente publicado en la revista Current Opinion of Biotechnology (URL más arriba) presenta algunasperspectivas de aprovechamiento de los celulosomas para la gestión de residuos celulósicos. Puede encontrar más información en: http://www.weizmann.ac.il/Biology/open_day/book/Abstracts/Ed_Bayer.pdf y http://en.wikipedia.org/wiki/Cellulosomes

---

http://www.technologyreview.com/Energy/18958/ [Inglés]

La liberación de azúcares de la celulosa vegetal (también denominada «sacarificación») es un componente del proceso que contribuye de forma destacada al coste de la producción de etanol a partir de materias primas celulósicas. Por lo tanto, se está investigando la manera de mejorar la degradación de la celulosa en azúcares fermentables, a fin de reducir el coste de producción del etanol. En un artículo de Technological Review se ha publicado que un equipo de científicos del Departamento de Energía (DOE) de Estados Unidos está secuenciando los genes de hongos y de otros organismos degradadores vegetales, a fin de desarrollar métodos de producción de biocombustibles mejores y más rentables. El champiñón es un conocido degradador natural de la biomasa vegetal; se alimenta de materia vegetal en descomposición y utiliza los productos de degradación de las plantas para obtener su energía. Secuenciando los genes de estos organismos, los científicos esperan identificar enzimas y reacciones que den mejor rendimiento y puedan aprovecharse para mejorar la liberación de azúcares de la biomasa celulósica. Estos genes podrían introducirse después en los organismos fermentadores del etanol.

---

http://biopact.com/2007/08/vietnam-to-build-two-cassava-and.html [Inglés]

Vietnam tiene previsto avanzar en su programa bioenergético con la construcción de dos grandes fábricas de etanol, cada una de ellas con diferentes materia prima biocombustible. La primera fábrica (que será construida por Itochu Corporation de Japón) utilizará cassava picada y tendrá una capacidad de producción anual de 100 millones de litros de etanol. La segunda fábrica (que será construida conjuntamente por la Bien Hoa Sugar Company de Vietnam y Fair Energy Asia Ltd de Singapur) tendrá una capacidad de producción anual de 50.000 toneladas de etanol. Según la página web de Biopact, Vietnam tiene un importante potencial de producción de cassava y puede beneficiarse de su aprovechamiento como materia prima bioenergética. La cassava prospera en suelos marginales y necesita pocos insumos agrícolas. Los estudios también demuestran que la yuca es una «planta biocombustible eficiente» porque tiene un «balance energético altamente positivo».

Para más información, la dirección de contacto de Hien Le del Centro de Información Biotecnológica de Vietnam es hientttm@yahoo.com.