Estudio de la composición química de distintos materiales lignocelulósicos: caracterización de las ligninas y compuestos de alto valor agregado

Abstract

Durante el presente siglo se alcanzará el pico máximo de producción de petróleo a nivel mundial. A partir de ese máximo, la producción de petróleo comenzará a declinar dada la gran dependencia que tiene la humanidad de este recurso fósil no renovable. Evitar que la disminución en la producción de petróleo tenga un gran impacto a nivel mundial requiere encontrar una fuente alternativa de materia prima. La principal fuente de materia prima renovable que puede sustituir al petróleo es la biomasa. Algunos de los inconvenientes que se presentan al momento de sustituir el petróleo por biomasa son la ausencia de tecnologías eficientes para su procesamiento y la gran variabilidad que presenta la biomasa en relación a sus características (densidad, contenido de humedad, composición química). La gran variabilidad de la biomasa implica la necesidad de conocer en profundidad sus propiedades, si se busca desarrollar tecnologías eficientes y ajustar los procesos industriales a las peculiaridades de esta materia prima. El presente trabajo se dirige en esta dirección dado que su objetivo es la caracterización de biomasa nacional, para lo cual se eligió biomasa proveniente de especies forestales utilizadas en plantaciones comerciales y especies provenientes del monte indígena. Las especies elegidas provenientes de plantaciones forestales son, Eucalyptus grandis, Eucalyptus dunnii (Myrtaceae) y un híbrido de estas. Por otro lado las especies provenientes del monte nativo seleccionadas fueron Prosopis affinis y Prosopis nigra (Fabaceae). Para las muestras de corteza de Eucalyptus spp. y Prosopis spp. se determinó la composición química y la estructura de la lignina de las especies seleccionadas de ambos géneros. Se observó que el contenido de glucanos para las muestras de Eucalyptus se encuentra en el rango de 40 a 48,% el de xilanos de 11 a 13% y el de lignina en el entorno del 20%. Al estudiar la estructura de la lignina extraída de las tres muestras se observó una relación S/G en el entorno de 2.6. Para la corteza de Prosopis se determinó un contenido de lignina en el rango de 40 a 50%. El tipo de lignina corresponde a HGS con una relación H:G:S de 30:54:16 para Prosopis affinis y 21:60:19 para Prosopis nigra. La aislación y elucidación estructural de los alcaloides en las cortezas de ambas especies permitieron identificar los siguientes compuestos 6-isocassina en corteza de P. nigra y N-metil-2-isocassina, N-metil-6-isocassina y N-metil-6-isocarnavalina en corteza de P. affinis. Los resultados obtenidos permitieron generar información que no se encontraba disponible en el país con relación a la composición química de un residuo muy importante, como lo son las cortezas de las dos especies forestales más importantes de las plantaciones comerciales del Uruguay y a dos especies provenientes del monte nativo. Los datos generados en el presente trabajo podrán servir de insumo para determinar los posibles usos de las cortezas de las especies estudiadas.