ResumenEl bioetanol lignocelulósico es uno de los biocarburantes de segunda generación más estudiado en la actualidad. Su producción requiere la eliminación total o parcial de la lignina presente en el material vegetal. Esta lignina puede ser aprovechada para la generación de energía térmica y eléctrica, ayudando a disminuir los costos que implica el abastecimiento energético a partir de biomasa. Lo anterior resulta importante para Baja California, México, dada las grandes cantidades de material lignocelulósico generado en sus cultivos agrícolas. En 2013, se generaron 527,103 t de paja de trigo y 98,004 t de vara de algodón. Para el desarrollo de esta investigación se aisló y cuantificó el contenido de lignina Klason en dichos residuos (ASTM D1106). Después, se determinó el poder calorífico superior (PCS) (ASTM E711) y se realizó el análisis próximo (ASTM E870). Finalmente, se evaluó el potencial energético de ambas ligninas como biocombustible de la región. Como resultados, se encontró que en 2013, se disponían de 92,519 t de lignina de paja de trigo y 18,135 t de lignina de vara de algodón, cuyos PCS fueron 22.99 MJ/kg y 24.99 MJ/kg, respectivamente. El potencial energético fue 2,573 TJ, equivalente a la energía obtenida de 78,951 t de carbón antracita ó 102,953 t de carbón lignito. Según el análisis próximo esta lignina puede ser usada en procesos eficientes de conversión, como gasificación o cocombustión con carbones sub-bituminosos; convirtiéndola en un importante recurso energético de tercera generación para la región.Palabras clave: bioetanol, paja de trigo, vara de algodón, poder calorífico y análisis próximo. AbstractThe lignocellulosic bioethanol is one of the second generation biofuels most studied today. Its production requires partial or total removal of the lignin presents in the plant material. This lignin can be harnessed to generate thermal energy and electricity, helping to reduce the costs of energy supply from biomass. This is important for Baja California, Mexico, given the large amounts of lignocellulosic material generated in their crops. In 2013, it was generated 527,103 t of wheat straw and 98,004 t of cotton stalk. For the development of this research was isolated and quantified the Klason lignin contained in such waste (ASTM D1106). After it was determined the gross calorific value (HHV) (ASTM E711) and was performed the proximate analysis (ASTM E870). Finally, the energy potential of both lignins as biofuel in the region was assessed. As a result, it was found that in 2013, were disposed 92.519 t of wheat straw lignin and 18.135 t lignin cotton stalk, whose HHV were 22.99 MJ / kg and 24.99 MJ / kg, respectively. The energy potential was 2,573 TJ, equivalent to the energy obtained from 78.951 t of anthracite coal or lignite coal 102.953 t. According to the proximate analysis this lignin can be used in efficient conversion processes such as gasification or co-firing with sub-bituminous coals; this makes to lignin an important third generation energy resource for the region.
ResumenEl uso de biomasa lignocelulósica como fuente de energía renovable se ha convertido progresivamente en un tema fundamental. Grandes esfuerzos se están realizando enfocados en la identificación y caracterización de biomasa adecuada que pueda ser utilizada para el reemplazo de combustibles fósiles convencionales. El principal objetivo del presente estudio es determinar la correlación que existe entre los parámetros del No. Kappa y el contenido de lignina en la paja de trigo y hacer un análisis químico de la paja de trigo que queda como residuo agrícola del cultivo de Trigo en el Valle de Mexicali, México; todo esto para su futuro uso como biocombustible de siguiente generación. Se realizaron los análisis de Humedad, cenizas, Proteína cruda, carbono orgánico, extraíbles en hexano, extraíbles en acetona, extraíbles en agua, No. Kappa, lignina, hemicelulosa y celulosa. Las muestras de paja de trigo fueron posteriormente caracterizadas por Espectroscopia de infrarrojo por transformadas de Fourier para la asociación del contenido de lignina con los resultados reportados. Un factor de correlación de 0.239 entre el No. Kappa y el contenido de lignina se determinó en base a manejo de datos para diferentes tipos de muestras de paja de trigo con la finalidad de poder determinar el contenido de lignina por un método de análisis más sencillo y rápido para estudios posteriores de delignificación de la paja del trigo. AbstractThe use of lignocellulosic biomass as a renewable energy source has gradually become a major issue. Great efforts are being made focused on the identification and characterization of suitable biomass which can be used to replace conventional fossil fuels. Selection of this biomass requires reliable and rapid methods for compositional characterization of plant material. Many standard analytical methods are laborious and slow. The use of simpler and more rapid methods have proved to be invaluable in biomass analysis. The main objective of this study is to determine the correlation between the parameters of Kappa number and the Klason lignin content in different samples of wheat straw with the purpose of determining the lignin content by a simpler and quicker method of analysis. The biomass was examined physiochemically to understand its compositional characteristics through analytical approaches such as gravimetric and volumetric methods. The results indicate 0.239 as a correlation factor between Kappa number y Klason lignin content for wheat straw. Further, Fourier transform infrared spectroscopy was used to indicate characteristic absorption bands of the constituents in the different used samples.
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