Evaluación de impacto ambiental del bioetanol producido por biomasa agroindustrial en México
Descargas: 534
DOI:
https://doi.org/10.56845/terys.v1i1.251Palabras clave:
bioetanol, residuo agroindustrial, análisis de ciclo de vida, MéxicoResumen
En México, es inherente el uso de combustibles fósiles para satisfacer las necesidades energéticas. No obstante, a medida que este recurso se agota, resulta necesario hacer una transición hacia las energías renovables, entre las que se encuentra el bioetanol de segunda generación. Aunado a esto, México es un país que destaca por llevar a cabo actividades agrícolas y agropecuarias, en las que se generan una gran cantidad de residuos, que poseen características químicas que permiten su transformación a bioetanol. Por ello, los objetivos de este trabajo fueron, en primer lugar, evaluar teóricamente la producción de bioetanol a partir de seis residuos agroindustriales a través del metabolismo fermentativo de la levadura Saccharomyces cerevisiae. Esta determinación fue posible con el uso de herramientas de simulación y modelado matemático, en donde se obtuvo que la paja de caña es el residuo agroindustrial que promete mayores productividades de bioetanol. Como segundo objetivo se planteó evaluar el impacto ambiental de la producción de bioetanol a partir de paja de caña. Esta evaluación fue desarrollada a través de un Análisis de Ciclo de Vida (ACV), en el cual fue posible identificar que el mayor impacto ambiental recae en la categoría de ecotoxicidad marina y que las etapas del proceso que promueven mayor impacto ambiental son las etapas de hidrólisis enzimática y fermentación. Con estos resultados se abre una ventana de oportunidad para buscar estrategias que promuevan procesos con menores impactos ambientales y que transciendan a procesos sostenibles en el contexto nacional.
Citas
Angarita, J. D., Souza, R. B. A., Cruz, A. J. G., Biscaia, E. C., & Secchi, A. R. (2015). Kinetic modeling for enzymatic hydrolysis of pretreated sugarcane straw. Biochemical Engineering Journal, 104, 10-19. https://doi.org/10.1016/j.bej.2015.05.021 DOI: https://doi.org/10.1016/j.bej.2015.05.021
Barnett, J. A., & Entian, K.-D. (2005). A history of research on yeasts 9: regulation of sugar metabolism. Yeast, 22(11), 835-894. https://doi.org/10.1002/yea.1249 DOI: https://doi.org/10.1002/yea.1249
Barrera, I., Amezcua-Allieri, M. A., Estupiñan, L., Martínez, T., & Aburto, J. (2016). Technical and economical evaluation of bioethanol production from lignocellulosic residues in Mexico: Case of sugarcane and blue agave bagasses. Chemical Engineering Research and Design, 107, 91–101. https://doi.org/10.1016/j.cherd.2015.10.015 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cherd.2015.10.015
Brienzo, M. (2016). Sugarcane bagasse hemicellulose properties, extraction technologies and xylooligosaccharides production. En Food Waste: Vol. Chapter 8 (pp. 155-188). Macmillan Publishers. https://www.researchgate.net/publication/309414077_SUGARCANE_BAGASSE_HEMICELLULOSE_PROPERTIES_EXTRACTION_TECHNOLOGIES_AND_XYLOOLIGOSACCHARIDES_PRODUCTION
BP Statistical Review of World Energy. (2021). Renewable energy. https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/statistical-review-of-world-energy.html
Domínguez-Bocanegra, A. R., Torres-Muñoz, J. A., & López, R. A. (2015). Production of Bioethanol from agro-industrial wastes. Fuel, 149, 85–89. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.09.062 DOI: https://doi.org/10.1016/j.fuel.2014.09.062
Kadam, K. L., Rydholm, E. C., & McMillan, J. D. (2004). Development and Validation of a Kinetic Model for Enzymatic Saccharification of Lignocellulosic Biomass. Biotechnology Progress, 20(3), 698-705. https://doi.org/10.1021/bp034316x DOI: https://doi.org/10.1021/bp034316x
Ley de Promoción y Desarrollo de los Bioenergéticos. (2018). http://www.diputados.gob.mx/LeyesBiblio/pdf/LPDB.pdf
Liu, J., Wu, M., & Wang, M. (2009). Simulation of the Process for Producing Butanol from Corn Fermentation. Industrial & Engineering Chemistry Research, 48(11), 5551-5557. https://doi.org/10.1021/ie900274z DOI: https://doi.org/10.1021/ie900274z
Monir, MU, Abd Aziz, A., Yousuf, A. y Alam, MZ (2019). Hydrogen-rich syngas fermentation for bioethanol production using Sacharomyces cerevisiea. International Journal of Hydrogen Energy, https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.07.246 DOI: https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2019.07.246
SAGARPA. (2015). Plan de manejo de residuos generados en actividades agrícolas primera etapa: Diagnóstico nacional. https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/346963/Manejo_de_Residuos_Reporte_Ejecutivo.pdf
Sharma, B., Larroche, C., & Dussap, C. G. (2020). Comprehensive assessment of 2G bioethanol production. Bioresource Technology, 313, 123630. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.123630 DOI: https://doi.org/10.1016/j.biortech.2020.123630
Pérez-Montoya, L. M. (2016). Análisis teórico-experimental de la ruta metabólica fermentativa de Saccharomyces cerevisiae en la obtención de bioetanol. Tesis de Maestría. CINVESTAV.
Pointner M., Kuttner P., Obrlik T., Jäger A., Kahr H. (2014). Composition of corncobs as a substrate for fermentation of biofuels. Agronomy Research 12(2), 391–396. https://www.researchgate.net/publication/284719513_Composition_of_corncobs_as_a_substrate_for_fermentation_of_biofuels
Priya, Deora, P. S., Verma, Y., Muhal, R. A., Goswami, C., & Singh, T. (2021). Biofuels: An alternative to conventional fuel and energy source. Materials Today: Proceedings. Published. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.08.227 DOI: https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.08.227
Sujata, Anand, A., & Kaushal, P. (2021). Life cycle assessment of strategic locations to establish molasses based bioethanol production facility in India. Cleaner Environmental Systems, 3, 100055. https://doi.org/10.1016/j.cesys.2021.100055 DOI: https://doi.org/10.1016/j.cesys.2021.100055
Thanapimmetha, A., Vuttibunchon, K., Saisriyoot, M., & Srinophakun, P. (2011). Chemical and Microbial Hydrolysis of Sweet Sorghum Bagasse for Ethanol Production. Proceedings of the World Renewable Energy Congress – Sweden, 8–13 May, 2011, Linköping, Sweden, 389-396. https://doi.org/10.3384/ecp11057389 DOI: https://doi.org/10.3384/ecp11057389
Visioli, L. J., Stringhini, F. M., Salbego, P. R. S., Chielle, D. P., Ribeiro, G. V., Gasparotto, J. M., Mazutti, M. A. (2014). Use of Agroindustrial Residues for Bioethanol Production. Bioenergy Research: Advances and Applications, 49–56. https://doi:10.1016/b978-0-444-59561-4.00003-6 DOI: https://doi.org/10.1016/B978-0-444-59561-4.00003-6
Zhang, P., Dong, S.-J., Ma, H.-H., Zhang, B.-X., Wang, Y.-F., & Hu, X.-M. (2015). Fractionation of corn stover into cellulose, hemicellulose and lignin using a series of ionic liquids. Industrial Crops and Products, 76, 688-696. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.07.037 DOI: https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2015.07.037
Descargas
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2024 Luz Mariana Pérez-Montoya, Perla Xochitl Sotelo-Navarro, Pablo Antonio López-Pérez, Cecilia Bañuelos-Barrón
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores conservan los derechos de autor de sus trabajos y conceden a la revista Tendencias en Energías Renovables y Sustentabilidad (TERYS) el derecho de primera publicación.
Los artículos se publican bajo la licencia Creative Commons Atribución 4.0 Internacional (CC BY 4.0), que permite compartir y adaptar el material para cualquier propósito, incluso comercial, siempre que se otorgue el crédito adecuado a los autores y a la revista.
Los autores pueden depositar la versión publicada del artículo en repositorios institucionales o páginas personales, siempre citando la publicación original en TERYS.
Derechos de autor © D.R. Asociación Latinoamericana de Desarrollo Sustentable y Energías Renovables A. C., 