Conversión de residuos lignocelulósicos procedentes de la Macaúba ("Acrocomia aculeata") y Piñón ("Pinus Pinea") en productos de muy alto valor añadido

• Autores: Adriana Correa Guimaraes, Elma dos Santos Souza, Viviane da Silva-Lacerda, Guillermo Berruguete, Luis Manuel Navas Gracia, Norlan Ruiz Potosme, Luis Fernando Sánchez Sastre, Iosody Silva Castro, Salvador Hernández Navarro, Sergio Y. Motoike, Pablo Martín Ramos, Eduardo Pérez Lebeña, Jesús Martín Gil
• Localización: VII Congreso Ibérico de Agroingeniería y Ciencias Hortícolas: innovar y producir para el futuro. Libro de actas / coord. por Francisco Ayuga Téllez, Alberto Masaguer, Ignacio Mariscal Sancho, Morris Villarroel Robinson, Margarita Ruiz Altisent, Fernando Riquelme Ballesteros, E. C. Correa, 2014, ISBN 978-84-695-9055-3, págs. 1824-1830
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Conversion of lignocellulosic residues obtained from Macaúba Palm y "Pinus Pinea" in high added value products
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• Resumen
  • español

    En este estudio se utilizan residuos lignocelulósicos procedentes de la palmera macaúba (Acrocomia aculeata) (pulpa, cáscara, almendra y endocarpio) y de la cáscara del piñon (Pinus pinea) para la producción de biocombustibles líquidos de segunda generación y/o bioproductos primarios de un alto valor añadido (5- hydroxymethylfurfural, furfural, y carbón activo). Para la obtención de los biocombustibles se parte de residuos de la macaúba y/o del Pinus pinea. La solvólisis de la biomasa se realiza con líquidos iónicos (ILs) o mezclas eutécticas de cloruro de cholina y ácido oxálico/cítrico en un horno de microondas a 130ºC (dos minutos a 900 W). Como catalizador se emplea TiO2 y como disolvente una mezcla de Sulfolane/DMSO2 y H2O en diversas proporciones. La extracción del 5-HMF/furfural se efectúa en acetato de butilo y se cuantifica con un HPLC a 280 nm. Se evalúa el comportamiento de las mezclas eutécticas/disolventes con el objetivo de obtener un mayor rendimiento en 5-HMF y/o furfural. Para la obtención de los bioproductos (carbones activos), se utiliza cáscara del piñón y endocarpio de la macaúba sin carbonizar y carbonizado, con un tamaño inferior a 250 um, impregnado y activado en ácido fosfórico/cloruro cálcico 1M y aplicando un tratamiento térmico a 500ºC durante 1 hora. Después de agitar/sonicar en ácido clorhídrico 1 M el producto final (fotocatalizador) fue lavado 5 veces con agua desionizada y secado durante 24 horas a temperatura ambiente. Se evalúa seguidamente el carbón activo obtenido como catalizador fotoquímico para la eliminación de contaminantes presentes en las aguas (Rodamina B). El estudio de eliminación de los contaminantes y producción de hidrógeno, se efectúa con luz solar (fotosíntesis artificial) y/o con diferentes tipos de radiaciones (lámpara de xenón), y la valorizaciones lleva a cabo mediante el estudio con isotermas de adsorción.

  • English

    In this study, lignocellulosic residues obtained from Macaúba Palm (Acrocomia aculeata) –i.e. pulp, peel, almond and endocarp- and from the shell of Stone Pine (Pinus pinea) nuts have been used for the production of second-generation liquid biofuels, primary and/or secondary bio-products with high added value (namely 5- hydroxymethylfurfural (5-HMF), furfural and activated carbon). So as to obtain biofuels, we have started from Macaw Palm and/or Stone Pine residues, chipped to portions smaller than 250 µm, and the solvolysis of the biomass has been conducted by means of ionic liquids (ILs) in a microwave oven at 130°C (two minutes at 900W). The selected ionic liquids have been eutectic mixtures of choline chloride and oxalic/citric acid. TiO2 has been used as a catalyst and a mixture of H2O and sulfolane/DMSO2 -in various proportions- has been the solvent of choice. 5-HMF/furfural extraction has been carried out in butyl acetate and quantitated by HPLC at 280 nm. The behavior of the various eutectic mixtures/solvents has been assessed in order to obtain the highest possible yield of 5-HMF and/or furfural. For bio-products obtaining (active carbon), both the carbonized and the non-carbonized forms of the pine nut shell and the endocarp from Macaw Palm have been used, with a size smaller than 250 microns. The samples have been impregnated and activated in phosphoric acid/zinc chloride 1M and thermally treated at 500°C for 1 hour. After stirring/sonication in HCl acid 1M, the final product (photocatalyst) is washed 5 times with deionized water and dried for 24 hours at room temperature. The obtained activated carbon has been subsequently assessed as a photochemical catalyst for water pollutants removal (rhodamine B and methyl orange) and hydrogen production under sunlight (artificial photosynthesis) and/or using artificial radiation (e.g. Xenon lamp) by adsorption isotherms tracking.