UNA BIORREFINERÍA BASADA EN LA PODA DEL OLIVAR

Transcripción

1 UNA BIORREFINERÍA BASADA EN LA PODA DEL OLIVAR Eulogio Castro, Encarna Ruiz, Cristóbal Cara, Inma Romero, Manuel Moya Dpto. Ingeniería Química, Ambiental y de los Materiales Universidad de Jaén, España 1

2 1. Por qué una biorrefinería basada en la poda del olivar? 3. Propuestas 2

3 2. Por qué una biorrefinería basada en el olivar? ANDALUCÍA 3

4 1. Por qué una biorrefinería basada en el olivar? 4

5 1. Por qué una biorrefinería basada en el olivar? UNIVERSIDAD DE 5

6 1. Por qué una biorrefinería basada en el olivar? 6

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9 Superficie cultivada (S) y biomasa de poda generada (P) S, ha P, t/año Jaén Andalucía España Carácter renovable Disponible en gran cantidad Precio reducido Sin alternativas económicamente viables 9

10 ELIMINACIÓN DE RESIDUOS Prevención de plagas Trituración y esparcimiento Quema directa COSTE ECONÓMICO PROBLEMAS MEDIOAMBIENTALES 10

11 Lignina soluble 2,4 % Grupos acetilo 1,8 % Cenizas 1,7 % 11,8 % MADERA DE OLIVO Otros Extractos Lignina insoluble Hemicelulosas Xilanos 14,1 % Mananos 1,2 % Galactanos 0,9 % Arabinanos 1,7 % 18,0 % 17,9 % 15,4 % Celulosa 31,0 % Hemicelulosas Lignina soluble Lignina insoluble Xilanos 9,8 % Mananos 0,7 % Galactanos 1,4 % Arabinanos 2,1 % Grupos acetilo 2,2 % Cenizas 2,5 % 3,4 % Otros 16,6 % 14,4 % RAMÓN DE OLIVO 7,4 % 22,5 % Celulosa 31,4 % Extractos Glucosa no estructural (7,9 %) 11

12 NUESTRA BIORREFINERÍA Energy for the Biorefinery OLIVE TREE PRUNING Extraction Extractives Extracted olive tree pruning Antioxidants Lignin Sugars SSF Pretreated olive tree pruning ETHANOL Pretreatment Hydrolysates Oligosaccharides Fermentation Extraction Antioxidants 12

13 NUESTRA BIORREFINERÍA Productos Etanol Oligosacáridos Antioxidantes Lignina Otras ventajas Medioambientales Generación de empleo Mejora de rentas agrarias: fijación de la población rural Administraciones favorables Barreras Coste de adquisición de la materia prima Logísticas Distribución de la propiedad Tecnológicas 13

14 NUESTRA BIORREFINERÍA: ETANOL Energy for the Biorefinery OLIVE TREE PRUNING Extraction Extractives Extracted olive tree pruning Antioxidants Lignin Sugars SSF Pretreated olive tree pruning ETHANOL Pretreatment Hydrolysates Oligosaccharides Fermentation Extraction Antioxidants

15 NUESTRA BIORREFINERÍA ETANOL: producto principal en términos cuantitativos Solid fraction 1 L ethanol Liquid hot water, 210ºC, 10 min 1 hectare olive trees ~ 200 L ethanol 9 kg olive tree biomass Solid+liquid fractions Acid prehydrolysis 180ºC, 1% H 2 SO 4 1 L ethanol 4.5 kg olive tree biomass 15

16 NUESTRA BIORREFINERÍA: OLIGOSACÁRIDOS Energy for the Biorefinery OLIVE TREE PRUNING Extraction Extractives Extracted olive tree pruning Antioxidants Lignin Sugars SSF Pretreated olive tree pruning ETHANOL Pretreatment Hydrolysates Oligosaccharides Fermentation Extraction Antioxidants

17 NUESTRA BIORREFINERÍA OLIGOSACÁRIDOS: Aprovechamiento de la fracción líquida del pretratamiento Oligosaccharides (g/kg feedstock) Xylo-oligosaccharides Gluco-oligosaccharides Temperature, ºC 17

18 NUESTRA BIORREFINERÍA: ANTIOXIDANTES Energy for the Biorefinery OLIVE TREE PRUNING Extraction Extractives Extracted olive tree pruning Antioxidants Lignin Sugars SSF Pretreated olive tree pruning ETHANOL Pretreatment Hydrolysates Oligosaccharides Fermentation Extraction Antioxidants

19 NUESTRA BIORREFINERÍA ANTIOXIDANTES: Aprovechamiento de la fracción líquida del pretratamiento Aqueous phase Ethyl acetate LIQUID-LIQUID LIQUID-LIQUID EXTRACTION EXTRACTION ETHYL ETHYL ACETATE ACETATE VACUUM VACUUM EVAPORATION EVAPORATION Organic phase Extract Temperature, ºC 19

20 NUESTRA BIORREFINERÍA ANTIOXIDANTES: Aprovechamiento de la fracción líquida del pretratamiento Concentration (mg/g extract) LHW 210 LHW LHW LHW- SE SE SE SE Compound Hydroxymethyfurfural Hydroxytyrosol ,4-dihydroxybenzaldehyde Tyrosol Homovanillyl alcohol Vanillic acid Vanillin Syringaldehyde Oleuropein Total phenolic TOTAL Conde E, Cara C, Moure A, Ruiz E, Castro E, Domínguez H. Antioxidant activity of the phenolic compounds released by hydrothermal treatments of olive tree pruning. Food Chemistry 114, ,

21 NUESTRA BIORREFINERÍA: LIGNINA Energy for the Biorefinery OLIVE TREE PRUNING Extraction Extractives Extracted olive tree pruning Antioxidants Lignin Sugars SSF Pretreated olive tree pruning ETHANOL Pretreatment Hydrolysates Oligosaccharides Fermentation Extraction Antioxidants

22 NUESTRA BIORREFINERÍA: Balance de materiales Base de cálculo: 1 tonelada de poda de olivo, base seca Producto Etanol (de celulosa) Etanol (todos los azúcares) Cantidad, kg/ton Oligosacáridos 100 Antioxidantes (fenoles totales) 18 Residuo sólido (lignina) 150

23 NUESTRA BIORREFINERÍA Barreras Coste de adquisición de la materia prima Logísticas Distribución de la propiedad Tecnológicas 23

24 Barreras y limitaciones: LOGÍSTICA 24

25 Barreras y limitaciones: LOGÍSTICA 25

26 Barreras y limitaciones: LOGÍSTICA 26

27 Barreras y limitaciones: LOGÍSTICA INGRESOS: Precio tonelada biomasa euros GASTOS Personal Combustible Mantenimiento Imprevistos Transporte 180 /día 106 /día 60 /día 10% ingresos 6-9 /ton, <30 km 27

28 Barreras y limitaciones: LOGÍSTICA Valoración económica de la recogida de poda de olivo en diferentes escenarios Precio biomasa, /ton Producción, ton/día Rentabilidad, /día Distancia transportada < 30 km

29 3. Propuestas Carácter Actor Acción Efecto Logístico Fabricantes de maquinarias Mejora de maquinaria Logístico Cooperativas Coordinación de operaciones agrícolas (recogida, poda, etc.) Incremento de cantidad de poda recogida por día Aumento del rendimiento de recogida de poda por día Social Administraciones Divulgación Concienciación ciudadana del recurso Socio-económico Agricultores Mejora de las prácticas agrarias Tecnológico Investigadores Incremento de los rendimientos en productos Medioambiental/te cnológico Mejora del proceso de eliminación y recogida de la poda Mejora del balance de materiales y energético Administraciones Apoyo a la investigación Preservación del medio ambiente Mejora de la economía global del proceso 29

30 POR SU ATENCIÓN MUCHAS GRACIAS- MUITO OBRIGADO Más información: