Biotransformación de residuos agroindustriales generados en la producción de Biocombustibles y reducción del impacto ambiental.

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Xavier Tebar Naranjo
hace 7 años
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1 Biotransformación de residuos agroindustriales generados en la producción de Biocombustibles y reducción del impacto ambiental. Equipo responsable INTI: Sañudo Luciano, Matos María Laura, Diaz Alberto, Koslowsky Alejandro, Krimer Alejandro. Equipo responsable ICIDCA: Alvarez Amauri, Otero Rambla Miguel Angel, Peña Martinez Miguel. Instituto Cubano de Investigaciones de los Derivados de la Caña de Azúcar

2 Objetivos del proyecto Estudiar el posible uso de levaduras para la biotransformación de residuos agroindustriales provenientes de la producción de Biocombustibles. Mitigar el impacto medio ambiental generado por estos residuos reduciendo su alta carga de componentes orgánicos e inorgánicos. Dar valor agregado a dichos residuos utilizándolos para la obtención de proteína base para alimento animal.

3 Ley de Biocombustibles Ley (artículos 7 y 8) establece que, a partir del 2010, los combustibles comercializados deberán contener como mínimo un 5% de biodiesel y/o bioetanol. Fuente:

4 Evolución de la capacidad productiva de biocombustibles en Argentina Fuente: Cámara Argentina de Energías Renovables

5 Tipos de biocombustibles

6 Proyecto de cooperación del Fondo Argentino de Cooperación Horizontal de Cancillería (FO-AR) Levaduras forrajeras

7 Desarrollo del proyecto Propagación de levaduras modelo en medios enriquecidos con vinazas y glicerol, ambos de origen local. (Creación de WCB y MCB). Utilización de estas levaduras para la reducción de carga contaminante. Evaluación de la utilización de levaduras de origen local. Optimización del escalado con fines industriales. Evaluación de medios ricos y mínimos. Evaluar su potencial uso como fertilizante o alimento balanceado para el ganado (rendimiento de biomasa/proteína base).

8 Ensayos con Vinaza Comparación del crecimiento en medios enriquecidos con vinazas provistas por el ICIDCA respecto de las de origen local. Ensayos mixtos con el agregado de distintas proporciones de glicerol como fuente alternativa de carbono. Cultivos en biorreactores de 3 lts para poder estudiar las condiciones óptimas que promuevan la correcta aclimatación del inóculo microbiano.

Se obtuvo una reducción de un 66,3% de la carga contaminante de la vinaza provista por el ICIDCA.

9 Levaduras en medios con vinazas del ICIDCA y locales Resultados Ensayos con Vinazas Se observó crecimiento de los microorganismos. Se obtuvo una reducción de un 66,3% de la carga contaminante de la vinaza provista por el ICIDCA. Se observó una reducción considerable en el crecimiento de levaduras en medios con vinazas locales vs las de ICIDCA. Se están caracterizando las distintas vinazas (Presencia de inhibidores).

Ensayos con Glicerol Se realizaron distintos ensayos en erlenmeyers para determinar si las impurezas industriales pueden afectar el crecimiento de las levaduras ensayadas.

10 Ensayos con Glicerol Se realizaron distintos ensayos en erlenmeyers para determinar si las impurezas industriales pueden afectar el crecimiento de las levaduras ensayadas. Se ensayaron Medios ricos, salinos y mínimos. Se utilizaron como controles los medios de cultivo con glicerol analítico y se compararon con los medios de cultivo formulados con glicerol industrial en igual concentración (30 g/l).

11 Ensayos con Glicerol Se realizaron ensayos para la obtención de biomasa en fermentadores de 5 l y 75 l. Se analizó el rendimiento de biomasa. Se están analizando otros parámetros de interés, de acuerdo a lo observado en los ensayos realizados (producción de lípidos).

Resultados Ensayos con Glicerol En estos ensayos se observaron resultados similares para los medios formulados con glicerol analítico e industrial respecto a su biomasa y morfología indicando que los

12 Resultados Ensayos con Glicerol En estos ensayos se observaron resultados similares para los medios formulados con glicerol analítico e industrial respecto a su biomasa y morfología indicando que los residuos industriales no afectarían el crecimiento microbiano. Sin embargo, se observó que en medios mínimos, el glicerol industrial es más efectivo. Crecimiento en medios estandar. (Control) Se observó presencia de vacuolas 20 lipídicas OD 600 nm (UA) * Biodiesel y proteína base? C1 Ana C2 Ind tiempo (hs) OD 600 nm (UA) Crecimiento en medios salinos C3 Ana C4 Ind C5 Ana C6 Ind tiempo (hs)

Se logró la optimización de los parámetros de cultivo en batch durante la transferencia de

13 Resumen: Resultados generales Se logró fermentar lotes piloto en fermentadores de 3 lts con medios enriquecidos con vinaza y/o glicerol. Se logró la optimización de los parámetros de cultivo en batch durante la transferencia de tecnología. Actualmente se están llevando a cabo los primeros lotes en el biorreactor de 75 lts recientemente puesto en funcionamiento.

14 Conclusión Se llevó a cabo exitosamente la transferencia de tecnología. Esta tecnología lograría mitigar el impacto ambiental mediante la reducción del nivel de contaminantes inicialmente presentes en el sustrato. Este proceso sería escalable de acuerdo a los volúmenes de deshechos obtenidos del proceso industrial (Experiencia CUBA). Aún con el proceso de investigación en curso: Se lograría obtener un producto rico en proteína para consumo animal. Se podrían obtener lípidos para la producción de biocombustibles.

15 Perspectivas Incorporación a la investigación de nuevas cepas autóctonas de levaduras para evaluar los mejores rendimientos en los medios de cultivo mencionados. Evaluar las características de los lípidos producidos por las distintas cepas de microorganismos. Caracterizar las vinazas y gliceroles de distinta procedencia para evaluar su introducción a los distintos procesos productivos (inhibidores, carga orgánica, materia sólida, etc.).

16 Muchas gracias!!!

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