Modelo dinámico de un sistema biológico integral de obtención de glucosa, a partir de material lignocelulósico, para la generación de bioetanol

En la actualidad los biocombustibles (como el bioetanol y el biodiesel) tienen cada vez más un papel importante en la industria a nivel mundial, esto debido a la cada vez más creciente preocupación acerca de los efectos adversos que conllevan tanto el uso, como la producción de combustibles fósiles. De los biocombustibles los más importantes son los de primera y segunda generación, en los cuales se genera el combustible, principalmente bioetanol y biodiesel, a partir de biomasa de origen vegetal principalmente. En Chile se estima que existe un potencial de 104000 hectáreas de plantaciones de eucaliptos y pinos, para la generación de biocombustibles. De estos el bioetanol es uno importante. Es producido mediante la fermentación de azúcares, principalmente simples, siendo los de segunda generación, producidos a partir de material lignocelulósico. Estos deben pasar por etapas previas facilitar la fermentación. Es en estos procesos donde se encuentran los mayores costos para la producción de estos combustibles, por lo que estudiar diferentes formas de mejorar, en cuanto a eficiencia y costos, cobra importancia. Es en este tema donde se planteó un sistema que involucre un reactor para la degradación enzimática de material lignocelulósico, pero con la particularidad de que las enzimas sean producidas y abastecidas por un reactor que utilice hongos para su generación. Para el estudio previo de este sistema es que se creó un modelo dinámico que permitiera entender cómo sería el comportamiento de este sistema integral. El modelo se creó a partir de dos modelos existentes y validados, los cuales fueron modificados y adaptados a los requerimientos del sistema. Si bien se debe estudiar la mejora del modelo integral en parámetros como la biomasa fúngica, los resultados obtenidos al modelar, muestran que un reactor de enzimas con un gran tamaño, junto con una gran concentración de sustrato en este, permitiría obtener un porcentaje de conversión sobre el 70% y unas concentraciones de salida de glucosa suficiente para poder usarse directamente en su fermentación para producir etanol.