Production of Second Generation Ethanol from Water Hyacinth: A Review

Abstract

The water hyacinth is a floating aquatic macrophyte plant found in several environments such as lakes and reservoirs of hydroelectric power plants. The high development of these plants can form dense carpets resulting in reduction of oxygen in the water and aquatic flora and fauna. The high growth of water hyacinth and its lignocellulosic chemical composition are factors that contribute to the use of water hyacinth as a promising source for the production of second generation ethanol. The present study aims to perform a review about different technologies for the production of bioethanol from the water.

Estrategias de aprovechamiento del jacinto de agua (Eichhornia crassipes) hacia la producción de bioetanol

“…Por otra parte, autores como Teixeira et al reportan el uso de celulasas como alternativa de hidrólisis, las cuales se clasifican en tres grandes grupos, según su ubicación en el sustrato de celulosa: (i) endoglucanasas (EnG), que rompen los enlaces internos de la fibra de celulosa, (ii) exoglucanasas (ExG), que actúan en la región externa de la celulosa y (iii) β -glucosidasas (BG), que hidrolizan oligosacáridos solubles en glucosa [4]. Sin embargo, varios estudios indican que es importante y necesario optimizar un proceso previo de pretratamiento, que permita mayor facilidad de hidrólisis de los materiales lignocelulósicos, para producir un alto rendimiento de glucosa [17].…”

“…Generalmente, tiene un gran contenido de agua, superior al 90% [4]. Por otra parte, la base seca presenta alrededor de un 25% de contenido de celulosa, 35% de hemicelulosa, 10% de lignina, 25% de cenizas y 5% de otros compuestos, los cuales pueden tratarse de lípidos [5].…”

“…Por otra parte, la base seca presenta alrededor de un 25% de contenido de celulosa, 35% de hemicelulosa, 10% de lignina, 25% de cenizas y 5% de otros compuestos, los cuales pueden tratarse de lípidos [5]. El alto valor de las cenizas está dado a la propiedad de esta planta para retirar sustancias de las masas de agua, como metales pesados [4].…”

“…Dentro de los cuantiosos estudios con la planta, destaca su aplicación en tratamientos de aguas residuales. En la fitorremediación, la utilización de plantas acuáticas ha sido desarrollada como un tratamiento secundario o terciario alternativo de aguas residuales, y ha demostrado su eficiencia en la remoción de sustancias orgánicas, así como nutrientes y metales pesados, por medio de la biosorción, a través de vías de absorciones metabólicas o mediadas metabólicamente, para recuperar medios acuáticos contaminados con metales pesados como Cadmio (Cd), Zinc (Zn), Cromo (Cr), Plomo (Pb) y Cobre (Cu), comprobándose eficiencias de remoción de hasta 97% en los metales pesados y hasta el 98% en sólidos suspendidos [4].…”

“…La bioconversión del jacinto de agua es posible por los altos niveles de celulosa y hemicelulosa en la masa seca, lo que permite obtener mayores concentraciones de azúcares fermentables, que pueden convertirse en etanol por acción microbiológica, luego de que estos sean hidrolizados por técnicas químicas o enzimáticas. Entre los microorganismos empleados con mayor frecuencia se encuentran las levaduras, donde Saccharomyces cerevisiae, Saccharomyces uvarum y Candida utilis exhiben una mayor productividad [4].…”