Construcción y uso de un alambique para etanol© Copyright 1980 J.A. Diaz Publications
Autor: S.W. Mathewson
Los materiales celulósicos, como los tallos de maiz, la madera, la paja, el algodón, el papel y algunos residuos, podrían ser buenas materias primas para producir etanol. Aprovechando toda su celulosa, por ejemplo, una tonelada de periódicos viejos proporcionaría hasta setenta galones de alcohol. Los materiales celulósicos son muy baratos, o gratuitos muchas veces.
La celulosa se puede descomponer con enzimas o por hidrólisis ácida. Nova Laboratories produce unas encimas especiales llamadas “Cellulast” y “Cellobiase 250L” para la descomposición de la celulosa. Otros fabricantes ofrecen productos parecidos. La hidrólisis ácida implica el uso de un ácido fuerte y temperaturas relativamente bajas, o un ácido débil y calor intenso. El proceso con ácido fuerte tiene el problema de que destruye la glucosa casi tan rápido como la libera, a no ser que el tiempo de contacto con el ácido sea muy breve. Para el proceso con ácido débil hace falta equipamiento de cocción a presión resistente al ácido. Por razones obvias ninguno de los dos métodos es recomendable a pequeña escala.
La mayor dificultad de usar celulosa para producir etanol es llegar hasta ella. En las plantas la celulosa está encerrada en una substancia llamada lignina de la misma manera que en un edificio las barras de acero están rodeadas de hormigón. La lignina es lo que le da resistencia a la madera, y hay que disolverla para liberar la celulosa. En la industria papelera se emplean para disolver la lignina substancias como el dióxido de azufre, el bisulfito de calcio, el sulfato de sodio, sulfuro de sodio, y el hidróxido de sodio. El ácido concentrado también disuelve la lignina, y la glucosa desafortunadamente.
Se han desarrollado procesos comerciales para producir etanol a partir de celulosa con ácido concentrado, sin destruirla. Sin embargo es complicado, y viable económicamente solo a una escala muy grande.
La única alternativa a la disolución de la lignina es dividir el material en partículas lo más pequeñas posible para acceder por lo menos a una parte de la celulosa. Esto se hace pulverizando o moliendo. La cantidad de celulosa accesible es proporcional al tamaño de las partículas.
Es más fácil procesar otros materiales celulósicos que no tienen mucha lignina. Algunos tipos de papel, como el de periódico, son de celulosa casi pura y se pueden tratar fácilmente con enzimas o con ácido.
Para producir celulosa las plantas primero tienen que producir glucosa, que es el azúcar que nos interesa. Por lo tanto las plantas que se procesan cuando todavía están húmedas y verdes tienen la ventaja de contener glúcidos fermentables. Estos materiales se pueden fermentar sin descomposición de celulosa, como materias primas sacarosas con poca azúcar.
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