Centro UTN QUIMOBI - Difusión Científica - Trabajos Presentados en Congresos

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Author: search.filters.author.Chamorro, Ester

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    Biorrefinería de cascarilla de arroz : tratamientos preliminares para la separación de sílice y celulosa
    (2021-10-16) Dagnino, Eliana Paola; Ruiz, Carlos; Chamorro, Ester
    Una biorrefinería se define como el uso optimizado de biomasa para obtener materiales, productos químicos, combustibles y aplicaciones de energía, donde el uso se relaciona con los costos, la economía, los mercados, el rendimiento, el medio ambiente, el impacto, el balance de carbono y los aspectos sociales. Más aún, la biorrefinería de biomasas que son consideradas residuos, propone aprovecharlos como materia prima para la obtención de productos de mayor valor. En este contexto, este trabajo tuvo como objetivo evaluar diferentes tratamientos de separación de sílice y celulosa de cascarilla de arroz (CA) y seleccionar el más apto para la posterior optimización de las variables que lo requieran. Se estudiaron tres tratamientos: A) CA con ácido acético y ácido nítrico; B) CA con solución de hidróxido de sodio y, C) CA con solución de hidróxido de potasio. El tratamiento A no cumplió con los objetivos, se obtuvo una recuperación de sólidos del 60% con una composición similar a la de partida. El tratamiento B mostró buenos resultados, se recuperó el 60 % de los sólidos con una composición de 98% celulosa y un líquido en el que se pudo recuperar el 76% de los inorgánicos de partida. Por último, el tratamiento C logró separar el 50% de los inorgánicos presentes en el material de partida, cumpliendo parcialmente con los objetivos. Posteriormente, se trabajó sobre el tratamiento B para evaluar las variables significativas y el rango de estudio en el que se realizará la optimización.
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    Análisis preliminar del comportamiento de Azospirillum brasilense como promotora del crecimiento de Scenedesmus dimorphus para el tratamiento de efluentes combinados
    (2015-10-28) Cuello, María; Chamorro, Ester; Moheimani, Navid
    Se realizó la primera prueba del uso de la bacteria Azospirillum brasilense como promotora del crecimiento de Scenedesmus dimorphus. Se emplearon como medio de cultivo efluentes líquidos provenientes de dos orígenes: el lixiviado de una planta de tratamiento de residuos sólidos urbanos, rico en metales (Mg, Ca, Zn) y el residuo líquido de la lechería Pampa Gringa, rico en compuestos nitrogenados y fosforados, ambos efluentes de la localidad de Lincoln, Provincia de Buenos Aires, Argentina. Se probó el comportamiento del alga en los efluentes solos (100% v/v) y en concentraciones de los mismos combinados (50%-50% y 75%-25% v/v de sendos efluentes). El cultivo se desarrolló en bioreactores de 500mL agitados sin aireación, con períodos de luz/oscuridad de 16h:8h, primero como proceso batch y luego semicontinuo. Se evaluó el crecimiento de la microalga sola y su comportamiento con la promoción de la bacteria en las mismas concentraciones de efluentes. La inoculación inicial de Azospirillum brasilense fue de 109cél/mL. La incorporación de la bacteria en todos los medios de cultivo mostró una mejora en productividad de biomasa de S. dimorphus, reflejada en la tasa de crecimiento del alga, obtenida por recuento celular. Los resultados preliminares indicarían que la formación de estos consorcios alga-bacteria, maximizarían tanto la generación de biomasa para la posterior extracción de metabolitos de interés comercial, como el tratamiento de efluentes con distinto origen y composición, lo que permitiría un manejo sustentable de los residuos producto de la actividad humana y un incremento en la rentabilidad de los cultivos microalgales. Posteriores estudios permitirían optimizar los consorcios en mayores volúmenes para ser llevados a su uso a escala comercial.
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    Preliminary tests of production of cellulosic bioethanol for testing simultaneous hydrolysis and fermentation
    (2015-11-23) Arismendy, Ana María; Felissia, Fernando; Area, María; Chamorro, Ester
    It is necessary to find valid renewable sources that do not compete with food production at affordable costs and alternatives, to help alleviate the exhaustion of fossil fuels. Cellulosic biomass can be chemically or enzymatically hydrolyzed and then the sugars obtained fermented with yeasts to produce ethanol. The possibility of hydrolysis and fermentation simultaneous presents the advantage like, prevents inhibition of enzymes, reduces the risk of pollution and decreases production costs. The drawback is that the optimum temperature for the enzyme treatment is about 50°C, while the corresponding fermentation is close to 32°C Rice husks, lignocellulosic waste of rice production, are abundant in the Argentina NEA region and an excellent raw material for the bioethanol production because it has a high cellulose content. In order to realize in the future enzymatic hydrolysis and fermentation in one step with rice husks, it have been performed preliminary tests of enzymatic hydrolysis on Whatman filter paper N°1 at temperatures below the optimum (32°C), and subsequent fermentation with four different yeast, Saccharomyces cerevisiae, Candida tropycalis, Candida guilliermondii and Candida kefir, at the same temperature. The selection of yeast was performed according to specific criteria. Candida kefir can bear temperatures up to 37°C, which was taken like feasible alternative for realizing of simultaneous process in the future at high temperatures. The Candida and Saccharomyces work at 32°C, but also have affinity for 5-carbon sugars such as xylose, which are present in small amounts if the material has been pretreated with acid to remove hemicellulose. The filter paper characterization was determinated through amount of moisture, and ash and then was realized the hydrolysis during 72 hours at 32ºC on a rotary shaker, using enzymes, like celullases of Trichoderma reseei and celobiasses of Aspergillus níger. The subsequent fermentation was performed in the supernatant of the hydrolysis, supplemented with nutrients and the four yeasts listed above for 24 hours at 32 ° C, with the same stirring used. The amount of glucose obtained in the hydrolysis was determinate by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) with refractive index (IR) detector. In the hydrolysis at 32°C the cellulose conversion to glucose was 81%. The results of ethanol generated by the fermentation were determinated by HPLC and the percentaje of ethanol obtained of each fermentation with each yeast were of 66.22% for Saccharomyces cerevisiae, Candida kéfyr 50.15%, Candida guilliermondii 45% and Candida tropycalis 61.47%. The results show that all yeasts generated ethanol, even when the fermentation time was only 24 hours. In the hydrolysis at 32°C were obtained encouraging results, as in fermentation for 24 hours at the same temperature. Based on these results was realized the simultaneous processing with rice hulks to 48 hours with temperatures between 35 and 37°C.
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    Optimization of the soda-ethanol delignification in the biorefinery of rice husk
    (2015-11-23) Dagnino, Eliana Paola; Felissia, Fernando; Chamorro, Ester; Area, María
    Lignocellulosic materials are an interesting alternative to obtain products with high added value, such as bioethanol, food and cosmetics additives, and adhesives, among many others. Rice hulls (RHs) is an abundant residue in the Argentine Northeast region (provinces of Corrientes, Entre Rios, Santa Fe, Formosa and Chaco). Rice production in Argentina in 2012/13 reached 1,397,242 tons, of which about 20% was RHs [1]. RHs is composed of 48.7% carbohydrates (34.1% cellulose and 14.6% hemicelluloses), 17.2% and 1.8% of insoluble and soluble lignin acid respectively, 15% of inorganic components, and others [2], so the application of the biorefinery concept, i.e. the separation and valorization of its individual components, is of high interest. Delignification of RHs pretreated with acid (previously optimized process) [2] was carried out using an organosolv soda-ethanol process. This treatment is advantageous since the reaction is faster, it uses smaller amount of soda than the conventional soda process, and the ethanol can be recovered and reused. A Central Composite Experiment Design of two variables with three replicas of the center point was used. Soda concentrations between 9 and 17g per liter, and ethanol concentrations between 46 and 60% were evaluated. The liquor was placed in a reactor of AISI 316 stainless steel of 180ml, with a closing screw gauge. It was heated in a heat resistant silicone bath to 160°C. The reaction time was 60min, and it was necessary around additional 25min to reach 160°C. The mixture was then cooled in a cold water bath and filtered through a 100 mesh sieve. The solid was washed repeatedly to remove the remaining solution. The concentration of residual lignin (NREL process/TP-510-42618) in the pretreated solid was measured as response variable and delignification relative to initial lignin was calculated on this basis. The results were analyzed using multivariate analysis of variance (ANOVA). Statgraphics statistical software was used, with a level of significance of 95%. The adjusted model explained the 92% of the variability. Both variables showed significant effect (p ≤ 0.05) on the residual lignin in the treated solid. The percentage of delignification ranged from 63% in the treatment with 13g/l NaOH and 46% EtOH; to 87% in the treatment with 13g/l NaOH and 53% EtOH. The optimal response corresponded to 13g/l NaOH (center point) and 50% EtOH (-0.8 as coded variable), with a 3.26% theoreticalvalue of the residual lignin in the solid pretreated and an 87.9% of deslignification. In conclusion, the sequence acid / soda-ethanol allowed hemicelluloses extraction in the first stage and lignin extraction in the second stage. The residual solid was composed almost entirely of cellulose with approximately 25% of inorganic components, which will be separated in future studies, to fully implement the biorefinery concept
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    Cultivo de microalgas en efluentes combinados : una oportunidad para una sustentabilidad rentable
    (2015-10-08) Cuello, María Carolina; Regeiro, Daniela; Gori, Juan Ignacio; Chamorro, Ester
    El desarrollo de tecnologías innovadoras, cuyo objeto sea reducir la contaminación ambiental tratando los efluentes urbanos, agrícolas o industriales, debe enfocarse en la sinergia de costos. Esto se logra acoplando los servicios del tratamiento con procesos productivos (Trivedi, Aila et al. 2015). Las microalgas son capaces de reducir concentraciones peligrosas de nitrógeno y fósforo en aguas residuales a través de la asimilación de dichas sustancias en la generación de biomasa celular, y luego de cosechadas (separadas del agua), ofrecen el beneficio adicional de ser una fuente de materia prima para la producción de metabolitos de interés comercial (Vílchez, Garbayo et al. 1997, Zeng, Guo et al. 2015). Los componentes de microalgas son actualmente considerados valiosos bio-productos, con un amplio rango de aplicaciones (Bharathiraja, Chakravarthy et al. 2015). El alto contenido lipídico de la biomasa algal hace de ésta, una materia prima promisoria para la producción de biodiesel (Chisti 2007, Hena, Fatimah et al. 2015), mientras que los pigmentos y proteínas tienen aplicaciones nutracéuticas y farmacéuticas (Del Campo, Moreno et al. 2000, Spolaore, Joannis-Cassan et al. 2006). Los pigmentos carotenoides son considerados uno de los más importantes grupos de compuestos.