Aprovechamiento integral de Eucalyptus globulus en un esquema de biorrefinería en doble etapa

Abstract

Se han aplicado dos tratamientos previos al proceso de pasteado etanol-sosa sobre madera de Eucalyptus globulus para evaluar su influencia sobre las propiedades de las pastas celulósicas obtenidas. Se aplica una primera etapa optimizada de autohidrólisis para maximizar la extracción de derivados hemicelulósicos preservando el glucano, seguida de una deslignificación enzimática mediante un sistema lacasa/mediador (siringaldehído). Se aplican diseños experimentales para la optimización de los procesos. Las condiciones de operación óptimas en la etapa de deslignificación enzimática han sido: concentración de lacasa 18,5 U/g, concentración de siringaldehído 1,5 %, temperatura 45 ºC y tiempo de operación 60 min., con las cuales se alcanza una eliminación del 16,8 % de la lignina existente en la materia prima y se afecta ligeramente al glucano (conservando entre el 82,2 % y 89,7 % del glucano inicial). Paralelamente se obtienen dos fases líquidas valorizables, ricas en derivados hemicelulósicos y polifenólicos. En este esquema de proceso para obtención de pasta celulósica etanol-sosa a partir de madera eucalipto requiere una menor concentración de reactivos químicos, menores tiempos de operación y temperaturas más bajas, lo que supone una mejora económica y medioambiental respecto del proceso convencional de pasteado. Two previous treatments have been applied to the ethanol-soda paste process on Eucalyptus globulus wood to evaluate its influence on the properties of the obtained cellulose pulps. The treatments consisted of a first optimized stage of autohydrolysis (temperature: 180 ºC, time: 30 min) to obtain the maximum extraction rate of hemicellulosic derivatives preserving the glucan, followed by enzymatic oxidative delignification by a laccase/mediator system (syringaldehyde). Experimental designs have been applied for the optimization of processes. The optimum operating conditions in the enzymatic delignification stage were: Lacasse concentration 18,5 U/g, concentration of syringaldehyde 1,5 %, temperature 45 ºC and operating time 60 min., with which an elimination of the 16,8% of the existing lignin in the raw material and slightly affects the glucan (it is conserved between 82,2 % and 89,7 % of the initial glucan). Two liquid, recoverable phases are obtained, rich in hemicellulose and polyphenolic derivatives. In this process scheme to obtain ethanol-soda cellulosic pulp from eucalyptus wood requires a lower concentration of chemical reagents, shorter operating times and lower temperatures, which is an economic and environmental improvement over the conventional pulping process.