Aprovechamiento integral del hesperaloe funifera mediante fraccionamiento de sus componentes

Abstract

En este trabajo se ha pretendido estudiar el aprovechamiento de los principales componentes (hemicelulosa, celulosa y lignina) de Hesperaloe funifera, una materia prima alternativa a las convencionales (maderas frondosas y coníferas) que tiene un futuro prometedor, pues puede cultivarse en terrenos con escasez de recursos hídricos y presentan unas excelentes fibras celulósicas. En primer lugar se caracteriza química y morfológicamente la especie Hesperaloe funifera, determinando los contenidos en lignina, ¿-celulosa, holocelulosa, hemicelulosa, extraíbles con etanol-benceno, solubles en agua caliente, solubles en sosa al 1% y cenizas, así como la magnitud de sus fibras. Posteriormente la materia prima se somete a tratamientos hidrotérmicos o de autohidrólisis, mezclando las materias con agua y calentando por encima de 150 ºC, para obtener una fracción líquida rica en hemicelulosa y los productos de su degradación e hidrólisis, y otra sólida rica en celulosa y lignina. Se estudia la influencia de las variables del tratamiento (temperatura, tiempo, relación líquido/sólido y concentración de catalizador ácido) sobre la composición de las fases resultantes. A continuación, para obtener pastas celulósicas, se someten a procesos de pasteado la fracción sólida anterior, así como la materia prima original, utilizando sosa y diversos disolventes orgánicos. En los pasteados se estudia la influencia de las condiciones de operación (temperatura, tiempo y concentración de sosa o de disolventes orgánicos) sobre las características de las pasta y de las hojas de papel resultantes, con la finalidad de encontrar las condiciones de operación óptimas. Finalmente, con el fin de aprovecha la lignina, las lejías de pasteado se acidifican para conseguir fracciones sólidas, ricas en lignina, que se someten a procesos de pirolisis y gasificación para obtener gases combustible o de síntesis química. Completa el trabajo el análisis termogravimétrico (ATG) de las pastas, con el fin de contribuir a consolidar esta técnica como un importante y eficiente método analítico de las mismas.