Obtención de biocombustibles mediante catálisis enzimática

Abstract

Dentro de las fuentes de energía alternativas a los combustibles fósiles convencionales, tanto la materia vegetal de alto contenido en azúcares como las plantas oleaginosas tienen en la actualidad gran relevancia, debido a su empleo en la síntesis de biocombustibles. Por un lado es posible transformar, mediante procesos fermentativos, los azúcares presentes en la materia vegetal en etanol, un sustituto y/o aditivo adecuado para gasolina. Por otro lado, de las plantas oleaginosas puede extraerse su correspondiente contenido en lípidos para sintetizar un producto muy similar químicamente al diesel. El empleo del prefijo bio- en estos combustibles indica simplemente su procedencia vegetal. Desde hace tiempo se han desarrollado varios procesos de síntesis de estos productos, la mayor parte de ellos empleando catalizadores generalmente inorgánicos. La creciente demanda de biocombustibles hace necesaria la síntesis a mayor escala de los mismos, desarrollándose continuamente nuevas vías de síntesis, orientadas a aumentar tanto la producción como la calidad del producto. El empleo de biocatalizadores está actualmente más desarrollado en la síntesis de bioetanol que en la de biodiesel. Las enzimas pueden efectivamente catalizar reacciones de transformación de materias primas vegetales. En el caso del bioetanol, su uso viene condicionado por la necesidad de degradar las largas cadenas de celulosas, hemicelulosas, etc., mientras que en la síntesis de biodiesel se utilizan para realizar la transformación de los triglicéridos en ésteres alquílicos de los ácidos grasos. En esta tesis doctoral se aborda el estudio de dos procesos enzimáticos para la obtención de biocombustibles a partir de materia vegetal. Por un lado, la obtención de etanol a partir de un residuo de bajo valor, la torta de palma, procedente de la extracción de aceite de este fruto, para lo que se plantea la utilización de enzimas del tipo celulasas, hemicelulasas y mananasas. Por otro lado, también se ha trabajado en la producción de ésteres etílicos de ácidos grasos a partir de diversas fuentes de triglicéridos, empleando lipasas. En ambos casos, se ha investigado en comprobar y determinar la efectividad de la técnica del empleo de biocatalizadores con materias primas no convencionales, optimizar sus condiciones de reacción, estudiar sus mecanismos de reacción e inhibición, y en la consecución de procesos que conduzcan a un menor impacto ambiental.