Imágenes de alternativas para la utilización de biomasa vegetal por fraccionamiento químico, orientadas a la producción de materiales compuestos

1. UNIVERSIDAD DE VIGO Departamento de Ingeniería Química Juan Carlos Parajó. Depto. Ingeniería Química “ ALTERNATIVAS PARA LA UTILIZACION DE BIOMASA VEGETAL"

2. ORIGEN Y FUENTES DE MATERIALES LIGNOCELULÓSICOS (MLC) Nutrientes (N, P, S) Procesos metabólicos Biomoléculas complejas (lignina, celulosa) 6CO 2 + 6H 2 O + energía solar fotosíntesis C 6 H 12 O 6 + 6O 2 .Bosques (>60%: madera, otros) .Agricultura (pajas, subproductos de cereales…) .Industria .RSU Primarias Secundarias FUENTES Luz CO 2 Agua O 2 Glucosa

3. .Renovables, elevada tasa de generación (2·10 11 Toneladas Métricas/año) .Abundantes .Ampliamente distribuidos .Versátiles .Factores ambientales ..Fácil biodegradabilidad ..Sin contribución al efecto invernadero (sustitución del petróleo) ..Utilización de zonas improductivas/desertización .Economía ..Bajo coste por unidad de masa (incluso “negativo”) ..Rentabilidad: coste de materias primas alternativas Recurso clave para el CRECIMIENTO SOSTENIBLE IMPORTANCIA DE LOS MLC COMO MATERIAS PRIMAS

4. POSIBILIDADES DE UTILIZACIÓN DE LOS MLC EN EL CAMPO DE LOS MATERIALES COMPUESTOS .Ligno ( lignum , madera): lignina .Celulósicos: celulosa .Polisacáridos: ..Celulosa ..Hemicelulosas .Lignina .Agua .Cenizas .Proteínas .Extractos No estructurales Estructurales COMPONENTES .”Carga” / refuerzo .Obtención materiales termo- plásticos biodegradables (ác. polilático, PLA) “ GREEN COMPOSITES”

6. O HO O O O H O O O H O H O H OH CELULOSA POSIBILIDADES DE UTILIZACIÓN DE LOS MLC EN EL CAMPO DE LOS MATERIALES COMPUESTOS HO O O H OH OH GLUCOSA HO OH O O O O O H O H O H O O O O O H OH R O OH HO O O H OH XILOSA HO HEMICELULOSAS (XILANO) OH HO O O O H O H

7. HO O O H OH OH GLUCOSA HO HO OH O AC. LÁCTICO 2 HO O H OH XILOSA HO HO OH AC. LÁCTICO OH AC. ACÉTICO O O O + Lactobacillus delbrueckii Lactob. pentosus

8. Licores Fase sólida Materia prima Agua Autohidrólisis Celulosa/glucosa/PLA Xilooligómeros/ xilosa/PLA Fraccionamiento/ hidrólisis POSIBILIDADES DE UTILIZACIÓN DE LOS MLC EN EL CAMPO DE LOS MATERIALES COMPUESTOS .Aplicación comercial .Vías de mejora ..Eliminación de fracciones volátiles/susceptibles degradación térmica UTILIZACIÓN COMO CARGA/REFUERZO PROCESO PARA EL APROVECHAMIENTO INTEGRAL DE LA MATERIA PRIMA Refinado Antioxidantes Refuerzo de materiales compuestos Funcionalización Fase reactiva en materiales compuestos

9. ALTERNATIVAS DE UTILIZACIÓN .Almidón .Almidón acetilado .PLA Madera de pino tratamiento mecánico/lavado) acetilación (Acetosolv) autohidrólisis Fibras residuales de celulosa lavado acetilación (Acetosolv) Matrices poliméricas termoplásticas renovables Materiales de refuerzo Madera-autohidrólisis Fibras-acetilación

10. Fibras lavadas Materiales compuestos con matriz PLA