Aplicación de lipasas microbianas para la producción de biocombustibles similares al biodiesel que integran la glicerina en forma de monoglicerido

Abstract

Investigaciones anteriores de nuestro Grupo han descrito la obtención de un nuevo tipo de biocombustible alternativo al Biodiésel convencional, denominado ECODIÉSEL, patentado por la universidad de Córdoba. Este biocombustible, al igual que el biodiésel, es aplicable a los motores diésel convencionales pero tiene la particularidad de que integra el glicerol en forma de monoglicérido (MG). Esta innovación se considera muy útil y ventajosa, pues la glicerina aparece como un subproducto en la producción convencional del Biodiésel, que se acumula como excedente industrial, presenta una gestión problemática, ya que su purificación resulta relativamente costosa y las elevadas cantidades producidas no permiten su consumo, como materia prima en la fabricación de productos demandados por el mercado. Esto ha generado que en la actualidad ya se considere esta glicerina más como un residuo que como un producto aprovechable como una materia prima industrial. Además, su presencia en el biocombustible, aún en cantidades muy pequeñas, es dañina para los motores de combustión, por lo que el proceso de producción de biodiésel convencional incluye un paso adicional de limpieza del biocombustible obtenido, dirigido a la eliminación de la glicerina, hasta unos niveles inferiores al 0.02%, según marcan las normas internacionales de calidad. Así, esta propuesta alternativa, cuánto menos conlleva una importante reducción de los costes del proceso y mejora del rendimiento. El Ecodiésel es obtenido mediante transesterificación enzimática con lipasas 1,3 selectivas: ya sea con la Lipasa Pancreática Porcina (PPL), inicialmente aplicada, o con diversas lipasas microbianas, que se han utilizado recientemente para seguir optimizando este proceso en estudio. En esta Memoria se recogen los trabajos realizados para avanzar en la optimización de este proceso enzimático, implementando así su viabilidad económica para la aplicación de nuevos biocatalizadores lipásicos en la producción de Ecodiésel. En este sentido, la mayor novedad y progreso previsto en este trabajo es superar el principal problema asociado a la producción enzimática de Biodiésel, derivado del...

Previous research works from our group have described the production of a new type of alternative biofuel to conventional biodiesel, called ECODIESEL, patented by the University of Cordoba. This new proposed biofuel, like the conventional biodiesel, is applicable to conventional diesel engines, but it has the particularity that integrates the glycerol as monoglyceride (MG). This innovation is considered very useful and advantageous, because the glycerol appears as a byproduct in the production of conventional biodiesel, which accumulates as an industrial excess. Besides, it has a problematic management because its purification is relatively expensive and the high quantities produced do not allow its consumption, as raw material in the manufacture of products demanded by the market. This has generated that currently the glycerol is already more considered as a waste than as an industrial raw material. Furthermore, its presence in the biofuel, even in very small amounts, is harmful to combustion engines; so that the conventional production process of biodiesel includes an additional step of cleaning it from the biofuel produced, conducted to the total removal of the glycerol, lower levels up to 0.02%, according to what is indicated by the international quality standards. Thus, this alternative proposal, as less implies a significant reduction in process costs and improving performance. The Ecodiesel is obtained by enzymatic transesterification of triglycerides and short chain alcohols (ethanol) with 1, 3 selective lipases: either with porcine pancreatic lipase (PPL), initially applied in the original patent, or with various microbial lipases, which has recently been used to further optimize this studied process. In this thesis are collected all the performed works to further optimize this enzymatic process, thus implementing their economic viability to the application of new lipase biocatalysts in the production of Ecodiesel. In this sense, the greatest novelty and progress predicted through this research work is to overcome the usual associated inconvenient with the enzymatic production of biodiesel. It is derived from...