Revalorización de glicerina cruda, por medio de un proceso de biotransformación, con Escherichia coli

  1. Cofré Carvajal, Ociel
Dirigida por:
  1. José Manuel Gómez Montes de Oca Director
  2. Domingo Cantero Moreno Director

Universidad de defensa: Universidad de Cádiz

Fecha de defensa: 21 de septiembre de 2012

Tribunal:
  1. Isidoro García García Presidente/a
  2. Martín Ramírez Muñoz Secretario
  3. Juan Carlos Gentina Morales Vocal
  4. Raúl Muñoz Torre Vocal
  5. Jorge Bolívar Pérez Vocal
Departamento:
  1. Ingeniería Química y Tecnología de Alimentos

Tipo: Tesis

Teseo: 329344 DIALNET

Resumen

El desarrollo de la industria de los biocombustibles, y del biodiesel concretamente, ha traído como consecuencia la generación de grandes cantidades de glicerol como excedente. Este hecho ha repercutido en la industria tradicional de producción de glicerol debido al bajo precio que este producto alcanza actualmente en el mercado, por lo que tiene pocas posibilidades de ser comercializado. Una posible alternativa, para mejorar el rendimiento económico en la industria del biodiesel, es la conversión del glicerol en productos de alto valor añadido mediante fermentación anaerobia. Teniendo en cuenta que Escherichia coli se considera el workhorse de la biotecnología moderna, este microorganismo puede ser modificado genéticamente con relativa facilidad y, por tanto, se constituye en un buen candidato para la producción anaerobia de productos químicos de interés industrial a partir de glicerol. Esta Tesis tiene como objetivo contribuir a la revalorización del glicerol, generado durante el proceso de producción de biodiesel, mediante un proceso de fermentación anaerobia con Escherichia coli como biocatalizador. Dentro de este trabajo se han desarrollado cuatro etapas de estudio: la optimización del medio de cultivo a utilizar, el estudio del proceso de fermentación a escala de laboratorio en modalidad discontinua (batch), el estudio del proceso de fermentación a escala de laboratorio en modalidad de lote alimentado (fed-batch) y el estudio del proceso a escala piloto. Dentro de los resultados más destacados obtenidos en este trabajo, se puede mencionar que: - Se dispone de la cepa más adecuada para llevar a cabo el proceso de transformación de glicerol a etanol e hidrógeno. - Se ha diseñado y optimizado un medio de cultivo adecuado para la formación de etanol e hidrógeno a partir de glicerol, cuyo uso permite incrementar, significativamente, los rendimientos de producción de etanol e hidrógeno frente a otros medios convencionales. - Los resultados generados a partir de las experiencias desarrolladas para el estudio de la fermentación anaerobia de glicerol con E. coli, realizadas bajo distintas modalidades de operación y diferentes tamaños de reactor, son muy alentadores ya que se reducen los tiempos de operación y se obtienen mayores rendimientos de producción con respecto a otros resultados publicados anteriormente. En concreto, ha sido posible alcanzar niveles de consumo de glicerol mayores a un 80 %, incluso trabajando con glicerol crudo; mientras que para la producción de etanol, los valores de concentración final logrados superaron los 4 g/L trabajando en modalidad batch y alcanzaron hasta los 8 g/L al trabajar en modalidad fed-batch. La producción de hidrógeno en modalidad batch fue la más alta alcanzando los 83 mmol/g de glicerol consumido.