Aprovechamiento de bagazo de Agave tequilana Weber para la produccion de bio-hidrógeno.

Abstract

"Se investigaron dos tratamientos enzimáticos (mezclas comerciales Celluclast y Viscozyme de Novozyme) para sacarificar los polisacáridos presentes en el bagazo de Agave tequilana cocido, con pre-tratamiento fisicoquímico o sin él. Se obtuvieron concentraciones más altas de azúcares fermentables en las hidrólisis enzimáticas a partir de bagazo sin pre-tratamiento. En ensayos en lote, se obtuvieron rendimientos molares de producción de bio-hidrógeno (RMH) máximos a partir de los hidrolizados con Celluclast (1.31 moles H2/mol sustrato) y velocidades de producción de bio-hidrógeno (VVPH) máximas con Viscozyme (142.48 ml H2/L-h). La fermentación del agente estabilizante (sorbitol o sacarosa) presente en las preparaciones enzimáticas contribuyó a la producción de biohidrógeno. En el caso de los hidrolizados de Celluclast, la contribución máxima fue de 46.9% mientras que para los hidrolizados de Viscozyme fue de 80%. Por último, se alimentó un reactor completamente agitado (CSTR) en continuo con hidrolizado enzimático (Celluclast) a partir de bagazo sin pre-tratamiento. En la etapa de arranque, los tiempos de retención hidráulica (TRH) de 6 a 24 horas permitieron una apropiada selección de los microorganismos acidogénicos, ya que no se detectó metano en el gas durante el tiempo de operación. En la etapa de evaluación, se obtuvieron RMHs de 0.76 y 0.74 mol H2/mol sustrato y VVPHs de 72.55 y 49.56 ml H2/l-h, para TRH de 12 y 24 horas respectivamente. Comparando los intervalos de producción de bio-hidrógeno, reportados en la literatura para otros hidrolizados lignocelulósicos (0.38-1.70 mol H2/mol de azúcares; 4.6-81.4 ml H2/l-h), se puede observar que el hidrolizado enzimático obtenido del bagazo sin pre-tratamiento es un sustrato adecuado para producir bio-hidrógeno. Los valores de rendimientos y tasas de producción encontrados en este trabajo son semejantes a los ya reportados, pero son bajos comparados con sustratos modelo (1.03-2.79 mol H2/mol glucosa; 170-1270 ml H2/l-h)."

"Two enzymatic treatments were tested (commercial mixtures Viscozyme and Celluclast from Novozymes) for saccharification of the polysaccharides present in cooked untreated and pretreated bagasse of Agave tequilana Weber. The highest concentrations of fermentable sugars were obtained from the enzymatic hydrolysis of untreated bagasse. In batch tests, the enzymatic hydrolysates of untreated bagasse showed the best molar yield (HMY) with Celluclast (1.31 moles H2/mol substrate) and the best volumetric hydrogen production rate (VHPR) with Viscozyme (142.48 ml H2/L-h). The fermentation of stabilizing agents (sorbitol or sucrose) present in the enzyme preparations contributed to bio-hydrogen production. The maximum contribution of these stabilizing agents was 46.9% for the hydrolyzates obtained with Celluclast (sorbitol) and 80% for the hydrolyzates obtained with Viscozyme (sucrose). Finally a completed stirred reactor (CSTR) was fed with enzymatic hydrolyzate (Celluclast) from untreated bagasse. In the starting stage, the hydraulic retention times (HRT) of 6 to 24 hours enabled an adequate selection of acidogenic microorganisms, because no methane was detected in the biogas during the operation time. In the evaluation stage, a HMY of 0.76 and 0.74 moles H2/mol substrate and VHPR of 72.55 and 49.56 ml H2/L-h for HRT of 12 and 24 hours respectively were observed. Comparison of HMY and VHPR obtained in this study with the HMY and VHPR values reported in the literature, for other lignocellulosic hydrolysates (0.38-1.70 mol H2/mol sugars; 4.6-81.4 ml H2/L-h), indicates that the enzymatic hydrolyzate of untreated bagasse is a suitable substrate for hydrogen production. The yields and rates of hydrogen found in this work are similar with those reported in the literature, but are lower than those found for model substrates (1.03-2.79 mol H2/mol glucose; 170-1270 ml H2/L-h)."