Estrategias para optimizar la producción de hidrógeno y metano a partir de biomasa microalgal
"Actualmente, los biocombustibles derivados de microalgas son tecnologías en desarrollo y su comercialización aún no ha sido establecida. Por otro lado, la producción de biogás mediante la digestión anaerobia es una tecnología bien establecida y disponible comercialmente, la cual podría coadyuv...
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| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | México |
| Institución: | Instituto Potosino de Investigación Científica y Tecnológica |
| Repositorio: | Repositorio Institucional del IPICYT |
| OAI Identifier: | oai:ipicyt.repositorioinstitucional.mx:1010/2457 |
| Acceso en línea: | http://ipicyt.repositorioinstitucional.mx/jspui/handle/1010/2457 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | info:eu-repo/classification/Autor/Fermentación oscura info:eu-repo/classification/Autor/Biogás info:eu-repo/classification/Autor/Microalga info:eu-repo/classification/Autor/Pretratamiento info:eu-repo/classification/cti/2 |
| Sumario: | "Actualmente, los biocombustibles derivados de microalgas son tecnologías en desarrollo y su comercialización aún no ha sido establecida. Por otro lado, la producción de biogás mediante la digestión anaerobia es una tecnología bien establecida y disponible comercialmente, la cual podría coadyuvar la producción de biohidrógeno y biogás, a partir de microalgas. El objetivo de esta tesis fue encontrar estrategias para el mejoramiento de la producción de H2 y CH4 a partir de biomasa microalgal. La primera estrategia fue incrementar la liberación de carbohidratos y otras formas de materia orgánica contenidas en la biomasa microalgal. Un diseño de experimentos factorial permitió encontrar las condiciones óptimas para la solubilización de carbohidratos y DQO a través de un pretratamiento termoquímico. Este hidrolizado presentó un potencial bioquímico de H2 y CH4 de 48 NmL/g SV y 296 NmL/g SV, respectivamente; siendo 1.7 y 1.3 veces mayores que el rendimiento de H2 y CH4 obtenido con biomasa microalgal sin pretratar. Posteriormente, se evaluó la producción continua de H2 a partir de biomasa microalgal pretratada térmicamente. Un reactor de tanque agitado continuo se alimentó inicialmente con suero de leche para activar el inóculo y prepararlo para degradar un sustrato más complejo: hidrolizado de microalga. Sin embargo, la producción de H2 no se detectó en las etapas que se alimentó el hidrolizado de microalga, probablemente debido al cambio drástico de la alta carga de suero de leche (84.4 g DQOT/L-d) a una baja carga de hidrolizado de microalga (0.54 g DQOT/L-d). Por lo tanto, la producción de H2 no fue soportada debido a las bajas cargas de hidrolizado de microalga evaluadas. Posteriormente, se estudió la producción continua de CH4 en un reactor discontinuo secuencial alimentado con biomasa microalgal pretratada termoquímicamente en codigestión con suero de leche. Además, se investigó el incremento gradual de la carga orgánica volumétrica (COV) en la producción de biogás. El reactor se operó a pH alcalino como estrategia para enriquecer el contenido de CH4 en el biogás. La codigestión de hidrolizado de microalga y suero de leche produjo cerca de 230 NmL CH4/g DQOT, siendo 1.8 veces mayor que la monodigestión de hidrolizado de microalga. El contenido de CH4 en el biogás fue alrededor de 90% a pH alcalino, mientras que a pH neutro estuvo alrededor de 50%." |
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