Contribución al desarrollo de nuevas tecnologías para biorrefinerías

Abstract

Durante los últimos años, el concepto de "economía circular" se está definiendo como una posible estrategia para afrontar los problemas derivados del modelo actual de desarrollo económico, caracterizado por un gran consumo de recursos no renovables. La fabricación de grandes cantidades de combustibles, productos químicos y materiales a partir de recursos fósiles plantea múltiples desafíos, incluidos los relacionados con su carácter finito, el aumento de la población mundial con crecientes demandas per capita y los problemas ambientales (en particular, el calentamiento global causado por las emisiones de gases de efecto invernadero). Un desarrollo sostenible implica la sustitución de los recursos fósiles por recursos renovables, así como la mejora de la recuperación y reutilización de los desechos. Estas ideas confirman el interés en diseñar procesos de transformación de materias primas renovables que resulten eficientes, ecológicos, sostenibles y capaces de proporcionar el mayor valor añadido a los productos. En este contexto, la utilización de biomasa vegetal (y particularmente, de materiales lignocelulósicos, MLC) como materia prima para nuevas tecnologías que permitan la fabricación de combustibles, productos químicos y materiales, proporciona una alternativa a muchos procesos convencionales que emplean recursos fósiles. Algunos métodos empleados para la utilización química de MLC constan de etapas consecutivas de "fraccionamiento", después de las cuales los componentes principales (o los productos derivados de ellos) aparecen en corrientes separadas y pueden emplearse para fines específicos. El objetivo principal de esta Tesis se centra en el desarrollo de nuevas tecnologías de aprovechamiento químico de maderas, incluyendo las etapas de fraccionamiento y la producción de compuestos con valor comercial a partir de las fracciones resultantes, siguiendo la filosofía de las biorrefinerías (...)

During the past few years, the "circular economy" concept is being considered as a possible strategy to face the problems derived from the current model of economic development, characterized by a huge consumption of non-renewable resources. The manufacture of large quantities of fuels, chemicals, and materials from fossil resources poses multiple challenges, including the ones related to their dwindling nature, the increase in the world population with rising per capita demand, and environmental problems (particularly, the global warming caused by greenhouse gas emissions). A sustainable development requires the replacement of fossil resources with renewable ones, as well as improved recovery and reuse of wastes. These ideas confirm the interest in designing efficient, environmentally friendly, and sustainable processes based on renewable raw materials, suitable for manufacturing products with the highest added value. In this context, the utilization of vegetal biomass (and particularly, lignocellulosic materials, LCM) as feedstocks for new technologies allowing the manufacture of fuels, chemicals and materials provides an alternative to conventional processes based on fossil resources. Some of the processes proposed for the chemical utilization of LCM involve consecutive "fractionation"stages, after which the major components (or the products derived from them) appear in separate streams, and can be employed for specific purposes. The main objective of this PhD Thesis is focused on the development of new technologies for the chemical utilization of woods, including both the fractionation stages and the production of commercial compounds from the resulting fractions, following the biorefinery philosophy.