Producción de “building blocks” a partir de residuos lignocelulósicos, enmarcado en la biorrefinería de los mismos

Abstract

El ácido levulínico (LA) es considerado como uno de los compuestos orgánicos con mayor potencial en la biorrefinería de residuos lignocelulósicos. La composición de la cascarilla de arroz hace que la obtención de LA a través de la biorrefinería sea muy prometedora. Este trabajo tuvo como objetivo definir los rangos de estudio de las variables que afectan a la obtención de LA por tratamiento ácido e identificar el ácido levulínico en el producto de reacción, para posteriormente definir un diseño de experimentos de optimización. Para ello, se realizaron pruebas con cascarilla sin tratar, y con cascarillas pretratadas, modificando la temperatura, el tiempo de reacción, la concentración de ácido sulfúrico y la carga de sólidos. Se identificó y cuantificó la concentración de ácido levulínico por medio de HPLC y, con los datos obtenidos se determinaron los rangos de estudios para cada variable para su posterior optimización. A partir de estos datos preliminares se concluye que es factible la obtención de ácido levulínico a partir de cascarilla de arroz tratada y original por medio de tratamientos ácidos. Se obtuvieron licores con concentraciones de LA superiores a 20 mg/L, con los cuales, haciendo los ajustes correspondientes a los parámetros estudiados se podría esperar mejoras en el rendimiento.

Levulinic acid (LA) is considered as one of the organic compounds with the greatest potential of the lignocellulosic waste biorefinery. Considering the composition of rice husk, the obtention of LA through its biorefinery is very promising. The objective of this work was to define the variables limits that affect the obtention of LA by acid treatment and to identify the levulinic acid in the reaction product, to subsequently define the design of optimization experiments. To accomplish these objectives, tests were carried out with untreated rice husk and pre-treated rice husk, modifying the temperature, reaction time, sulfuric acid concentration and solids load. The concentration of levulinic acid was identified and measured by means of HPLC, utilizing obtained data to define the study ranges for each variable for subsequent optimization. With these preliminary results, it is concluded that it is feasible to obtain levulinic acid from treated and untreated rice husk by means of acid treatments, by which concentrations of LA greater than 20 mg/L were obtained, and, by making the corresponding adjustments to the parameters, performance improvements might be expected.