Obtención de etanol a partir de papel bond de desecho

Abstract

Se evaluó la hidrólisis ácida del papel a temperatura de ebullición de las soluciones, alrededor de 92 °C, para obtener azúcares fermentables y finalmente etanol por fermentación alcohólica. Para estudiar el desarrollo de la reacción fue necesario caracterizar el papel empleado como materia prima, además se hizo un estudio para determinar las mejores condiciones de disgregación del papel a pulpa. La hidrólisis fue factible con soluciones al 25por ciento p/p de H2SO4 como máximo ya que mayores concentraciones carbonizan al papel. La concentración de glucosa llegó a 38,40 g/l o alrededor del 52,50por ciento de conversión de la celulosa. Una prueba a mayor escala, con 2 kg de papel y 20 litros de solución de H2SO4 al 25por ciento, dio resultados muy similares a las pruebas de laboratorio. De ahí que la hidrólisis se debe desarrollar por 75 minutos ya que en ese tiempo alcanza la máxima conversión y esta se estabiliza. El pH del hidrolizado obtenido se reguló a 4,5, con amoníaco y H2SO4 en cantidades de décimas de mililitros, y se hizo la fermentación con 5 g/l de la levadura Saccharomyces cerevisiae a 30 °C. Transcurrido 30 horas de fermentación se alcanzó la máxima producción de etanol, llegando a 18,15 g/l o 47,16por ciento de conversión de la glucosa a etanol, y se estabilizó. El producto destilado tuvo una composición de 0,11por ciento de metanol, 78,73por ciento de etanol y 0,62por ciento de acetaldehído, obteniéndose 320 ml de alcohol por cada kilogramo de papel. El costo inicial de los insumos necesarios para producir un litro del alcohol está alrededor de los $12,50 pero a nivel industrial se puede competir con el mercado ya que el ácido, agua y biomasa empleados son recuperables para ser reutilizados. El producto obtenido puede ser empleado directamente como alcohol antiséptico pero, con tratamientos posteriores para concentrarlo, puede ser empleado en otros usos como la producción de biocombustibles