Estudio de la síntesis y caracterización del líquido iónico Cloruro de 1-Etil-3-Metilimidazol ([Emim]+[Cl]-) y evaluación de su desempeño para el pretratamiento de residuos de cascarilla de arroz

Abstract

La escasez actual de reservas de combustibles fósiles ha generado el desarrollo de nuevas alternativas que permitan la producción de energía principalmente al aprovechamiento de residuos. La cascarilla de arroz (CA), un residuo agroindustrial abundante en el país posee un gran contenido de celulosa, pero para acceder a las cadenas de este biopolímero se requiere un pretratamiento previo que permita romper los fuertes enlaces lignocelulósicos de las paredes celulares. Por tal razón en las últimas décadas, los líquidos iónicos se han utilizado como un pretratamiento alternativo debido a sus extraordinarias propiedades. En este trabajo se presenta un estudio detallado de la síntesis y caracterización fisicoquímica del líquido iónico cloruro de 1-etil-3-metilimidazol, [EMIM]+[Cl]-, se realizó un completo análisis termodinámico del sistema de reacción, con la finalidad de entender los fenómenos físicos, así como las condiciones óptimas para llevar a cabo la reacción y la evaluación de las capacidades del [EMIM]+[Cl]-como disruptor de lignina en biomasa residual de cascarilla de arroz. Los resultados indican que las condiciones óptimas para llevar a cabo la reacción corresponden a 7 bar y 77°C, valores cercanos a los reportados en la literatura. El líquido iónico resultante de la reacción fue utilizado para el pretratamiento en residuos de CA, en donde se encontró que al tratar el material con [EMIM]+[Cl]- mejora la eficiencia de la hidrólisis enzimática en un 28% con respecto al control, debido a que altera la estructura de la cascarilla de arroz, permitiendo que la enzima pueda acceder más fácil a las cadenas de celulosa.