Entre los biocombustibles que pueden sustituir a los combustibles fósiles, el bioetanol es el que hasta ahora ha tenido un mayor desarrollo a nivel mundial. El incremento de la utilización de los biocombustibles presenta grandes ventajas medioambientales, porque contribuye a la reducción de emisiones de gases contaminantes y de efecto invernadero, y energéticas porque constituye una fuente de energía renovable y limpia.
Actualmente el almidón de las semillas de los cereales y la sacarosa presente en la caña de azúcar o la remolacha, constituyen la fuente mas accesible de azúcares fermentables para la obtención de bioetanol. Sin embargo, la utilización de biomasa lignocelulósica es una fuente muy interesante para la producción de bioetanol, ya que los carbohidratos presentes en este tipo de materiales son de muy bajo costo comparados con el precio del grano, y son más abundantes en la naturaleza, por otra parte disminuyen la presión sobre los cultivos destinados a la alimentación humana y animal.
El objetivo principal del proyecto es desarrollar una propuesta tecnológica para el aprovechamiento integral de biomasa a partir de pastos gigantes mediante procesos biotecnológicos que conduzcan a la obtención de azúcares fermentables hacia la producción de bioetanol. El proceso de obtención de bioetanol a partir de lignocelulósicos puede constar de las siguientes etapas: un pre-tratamiento previo a la hidrólisis para facilitar el acceso de las enzimas a los polisacáridos con el objeto de incrementar el rendimiento final de azúcares fermentables. La segunda etapa en la que intervienen diferentes enzimas (celulasas, hemicelulasas, ligninasas) que hidrolizan los azúcares de estos materiales lignocelulósicos para que en una etapa posterior, generalmente Sacharomyces cerevisiae los transforme en etanol. El proceso bioquímico depende de las características y la composición de la materia prima, en este caso pastos gigantes, que constituyen cultivos energéticos los cuales tienen un crecimiento rápido y altos rendimientos, también de la composición de los complejos enzimáticos obtenidos mediante el uso de diferentes cepas de microorganismos. Estos complejos enzimáticos son esenciales para aumentar el rendimiento y reducir los costos del proceso.
Existen en el grupo de procesos químicos y bioquímicos, antecedentes sobre trabajos similares, el primero: hidrólisis de residuos lignocelulósicos derivados de la explotación de la palma de aceite hasta azúcares fermentables (Piñeros, 2007), y el segundo: hidrólisis de residuos de la industria de flores hasta azúcares fermentables para la producción de etanol (Quevedo, 2007), estos dos trabajos están siendo desarrollados como tesis de doctorado en ingeniería química. Además ha habido avances en el manejo de microorganismos lignocelulósicos y la obtención de ligninasas y celulasas a partir de cultivos de Pleurotus sp., Trichoderma sp, Aspergillus sp. y Phanerochaete chrysosporium (Rodriguez y Piñeros, 2006.
Por otro lado en Colombia, se ha comenzado a desarrollar una variedad propia de pastos gigantes, como por ejemplo Goliat BM200. Este tipo de pastos se usa en Antioquia como pienso por su alto porcentaje de proteína y grasa (14% y 4%, respectivamente), produce 200 toneladas de biomasa seca/Haaño, después de la siembra hay que esperar 9 semanas para el primer corte y posteriormente cada 5 semanas se le puede realizar la misma operación. Este pasto crece desde el nivel del mar hasta los 1800m y es bajo en fertilización. En comparación la caña de azúcar gigante energética produce 65 toneladas de masa seca/ Haaño, por lo que se demuestra la ventaja de usar biomasa derivada de pastos gigantes para la producción de etanol, estimándose un costo de barril de etanol de aproximadamente US$18 (costo de la materia prima) con respecto a US$ 80 que cuesta el barril de crudo actualmente.
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