glicerol: sustentabilidad del biodiesel y...
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GLICEROL: SUSTENTABILIDAD DEL BIODIESEL Y MATERIA PRIMA DE BIORREFINERÍA
M.A. D’Angelo, A.A. Iglesias, R.N. Comelli, C.A. García, R.O. Aquilano, G.T. Olivera, L.R. Ferrari y R.A. Comelli
* INCAPE – Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica – (FIQ-UNL, CONICET) * IAL – Instituto de Agrobiotecnología del Litoral – (FBCB-UNL, CONICET) * Departamento de Medio Ambiente (FICH-UNL) * Carlos Alberto García S.A. * SECTeI – Secretaría de Estado de Ciencia, Tecnología e Innovación – (Gob. Prov. Santa Fe)
Santa Fe (Santa Fe, Argentina).
BIORREFINERIA Instalación productiva donde
se transforma biomasa en energía y bioproductos.
ENERGIA
BIOMASA BIOCOMPUESTOS
BIOCOMBUSTIBLES BIODIESEL
GLICEROL
Introducción – Problemática general Creciente interés: fuentes de materias primas alternativas biomasa: por abundancia y posibilidad de renovación
ventajas potenciales …
Producción de biodiesel
Glicerol
(2006) Problema = oportunidad
“Subproducto” o “CO-PRODUCTO” ??...
BIOLOGICA-MOLECULAR
IAL
(FBCB-UNL, CONICET)
AS + 3 CH3OH BD + Glicerol (10% p/p)
QUIMICA-CATALITICA
INCAPE
(FIQ-UNL, CONICET)
RUTAS PARA SU TRANSFORMACION
Valorización del Glicerol Compuesto químico con tres grupos hidroxilo alcohólicos hidrofílicos
OBJETIVO GENERAL Desarrollar estrategias tecnológicas para transformar en forma sustentable glicerol en compuestos de aplicación industrial con alto valor agregado, como
DHA, acetol, propanodioles, azúcares-alcoholes, ácido láctico y metanol, así como compuestos con poder energético, como hidrógeno, gas de síntesis y éteres de glicerol.
Diseñar y desarrollar herramientas para optimizar procesos de conversión de glicerol, empleando catalizadores, microorganismos y enzimas, evaluando la factibilidad de desarrollar protocolos con herramientas mixtas (químicas y biológicas) o estrategias diferentes según origen del glicerol, capacidad del productor y destino del producto.
Interactuar proactivamente con el sector productivo y los organismos estatales de ciencia y tecnología para afianzar estrategias para la transferencia de resultados.
Productos con Valor Agregado
MP para Biorrefinería
Oxidación selectiva dihidroxiacetona
Reducción selectiva propilenglicol
Deshidratación monohidroxiacetona
Reducción selectiva 1,3-propanodiol
Oxidación ácido láctico
Reacción estudiada Producto con valor agregado
Productos con Valor Energético
MP para Biorrefinería
Reacción estudiada Producto con valor energético
Reformado en fase gas hidrógeno
Reformado en fase gas gas de síntesis
Hidrogenólisis metanol
Eterificación éteres de glicerol
Glicerol
Biodiesel
Cultivos
Residuo celulósico
Celulasas
Lipasas
Microalgas Otros MicroorganismosAceites
MetabolitosDHA
1,3-PD
Hidrógeno
Glicerol
Biodiesel
Cultivos
Residuo celulósico
CelulasasCelulasas
LipasasLipasas
Microalgas Otros MicroorganismosAceitesAceites
MetabolitosMetabolitosDHADHA
1,3-PD1,3-PD
HidrógenoHidrógeno
RUTAS BIOLOGICAS-MOLECULARES
Biomasa microbiana (producción de proteínas recombinantes, etc.)
1,3-PDO: producido por enterobacterias: Klebsiella spp.; Citrobacter spp.
DHA: producida por bacterias del ácido acético (Gluconobacter oxydans) o bacterias recombinantes [E.coli BL 21 (DE3) pET221b/EcgldA]. Acoplamiento a transformación de fructosa en azúcares-alcoholes.
Glicerol
Detalles relacionados a los proyectos en curso
Cultivos heterotróficos de Chlorella sp.: Desarrollo de formulaciones de medios de cultivo a base de glicerol y azúcares obtenidos por hidrólisis química y enzimática (celulasas) de materiales celulósicos.
Microalgas
Hidrógeno: producido por fermentación (enterobacterias).
RESULTADOS destacados
Patentes Un catalizador de oxidación selectiva de glicerol a dihidroxiacetona y un proceso para su elaboración.
Patente Argentina P20100103278 (Fecha de presentación 07/09/2010)
Un proceso catalítico para la producción de propilenglicol a partir de glicerol, un catalizador y un proceso para elaborar dicho catalizador. Patente Argentina P20140104696 (Fecha de Presentación: 17/12/2014)
Convenios con Empresas Energías alternativas, Biocombustibles y Biorrefinerías. (2014 - vigente).
Producción de Plastificantes para PVC de Origen Renovable. (2013 - vigente)
Preparación y caracterización de catalizadores soportados para tratar alquitranes de la termoconversión de aserrín enriqueciendo la corriente de gas en hidrógeno (2012 – vigente)
Estudio de factibilidad técnica-económica de producción de propilenglicol a partir de glicerol. (2011-12)
Estudio de reacciones químicas en la obtención de químicos finos a partir de MP renovables. (2010)
Obtención de monohidroxiacetona. (2009-10) Capítulos de libros Beccaría, Iglesias, Comelli. The Pauper and The Prince: Glycerol in a view from biofuels and
biorefineries. Chapter 4. Book “Glycerol: Production, Structure and Applications”. Ed. Nova Science Publishers, N.Y. (2012). pp. 113-137.
Comelli. “Glycerol, the Co-Product of Biodiesel: One key for the Future Bio-Refinery” Chapter 16. Book “Biodiesel – Quality, Emissions and By-Products”. Ed. Intech Open Access Publisher, Croatia. (2011). pp. 257-282.
Proyectos con vinculación con actores productivos
Desarrollo de herramientas químicas y biológicas para la valorización del glicerol. CAI+D 2008-Orientado. UNL (12/08 - 11/10) y SECTeI (01/09 - 12/09). Actor Productivo: CAGSA
Desarrollo de catalizadores para producción de químicos finos a partir de materias primas renovables. SECTeI (12/09-11/10). Actor Productivo: QUIMFINA S.R.L.
Aplicación de herramientas químicas y biológicas para la valorización del glicerol. CAI+D 2010-Orientado.
UNL. (01/11 - 12/12). Actor Productivo: BOLZAN S.A.
Valorización del glicerol: Desarrollo de procesos de biorrefinerías con el uso de herramientas químicas y biológicas. SECTeI (01/12 - 12/13). Actor Productivo: ASAGA
Innovación, competitividad y sustentabilidad en la producción de biodiesel. SECTeI (01/12 - 12/13). Actor Productivo: UNITEC BIO S.A.
Producción sustentable de gas de síntesis como fuente alternativa de energía, utilizando glicerol como materia prima renovable. SECTeI (01/13 - 12/14). Actor Productivo: CAGSA
Desarrollo de catalizadores para obtener fuentes de energía alternativa por tratamiento de corrientes de procesos de pirólisis/gasificación de residuos de la industria forestal y de aserrines. Convocatoria Vinculación Tecnológica ...para el Desarrollo Energético “Ingeniero Enrique Mosconi”. Secretaría de Políticas Universitarias. (01/14 - 05/15). Actor Productivo: PARQUE TECNOLOGICO MISIONES S.A.
Sustentabilidad e innovación en la producción de plastificantes para PVC de origen renovable. C.A.I.+D.-Orientado 2012. UNL. (06/13 - 05/15). Actor Productivo: VARTECO QUIMICA PUNTANA S.A.
GLICOLES: Producción de glicoles a partir de glicerol en entorno de biorrefinería. FONARSEC – FITS AGROINDUSTRIA - BIOREFINERÍAS 2013. (2015-2017). Actores Productivos: VQP S.A. E Y-TEC.
