Produzione di bioetanolo e metano da switchgrass (Panicum virgatum L.) in seguito a vari pretrattamenti della biomassa

Biomassa di switchgrass è stata sottoposta a tredici pretrattamenti: dodici combinazioni di steam explosion (SE) da sola e dopo impregnazione con Ca(OH)2 allo 0,4% e 0,7%, a 195 e 205 °C per 5, 10 e 15 minuti, a confronto con SE preceduta da H2SO4 (0.2% a195 °C per 10 minuti), come catalizzatore acido di riferimento. La frazione solida dei quattro pretrattamenti caratterizzati dalla maggior produzione di glucosio in un test collaterale di idrolisi enzimatica, è stata soggetta a simultanea saccarificazione e fermentazione (SSF); le corrispondenti frazioni liquide a digestione anaerobica (DA). La SE da sola ha determinato una modesta rimozione della lignina (12%), a differenza dell’impregnazione con 0.7% di Ca(OH)2 (35%). L’aggiunta di Ca(OH)2 a SE in condizioni blande (0.4% a 195 °C) ha incrementato la produzione di etanolo di seconda generazione in SSF (+28%), mentre l’H2SO4 ha notevolmente aumentato la produzione di metano in AD (+110%). La bassa concentrazione di Ca(OH)2 si è dimostrata anche meno aggressiva per il residuo solido dopo SSF, assicurando una maggior resa energetica per unità di biomassa iniziale, oltre a riduzione del fabbisogno idrico in SSF, eliminazione di composti tossici negli effluenti di processo e possibilità di recupero della Ca(OH)2 come CaCO3 tramite carbonatazione.