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Una manera rápida de evaluar el potencial de forrajes para la producción de etanol

Servicio Noticiero
del Servicio de Investigación Agrícola (ARS siglas en inglés)
Departamento de Agricultura (USDA siglas en inglés)

ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del USDA.

(la traducción de este artículo fue realizada automáticamente por el Departamento de Agricultura de Estados Unidos)

Científicos del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) han desarrollado una manera rápida y económica para evaluar el potencial de forrajes perennes para utilización en la producción del etanol. Esta evaluación se puede realizar cuando el césped llega a la biorefinería.

Esto es posible debido a los esfuerzos de un grupo de científicos del ARS, incluyendo Ken Vogel, Rob Mitchell y Steve Masterson en Lincoln, Nebraska; Hans Jung en San Pablo, Minnesota; Bruce Dien en Peoria, Illinois; y Michael Casler en Madison, Wisconsin. ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU. (USDA por sus siglas en inglés), y esta investigación apoya la prioridad del USDA de desarrollar nuevas fuentes de bioenergía.

Los investigadores desarrollaron el primer uso del sensoramiento en la banda del infrarrojo cercano (NIRS por sus siglas en inglés) para medir 20 componentes en la biomasa del césped Panicum virgatum. Estos componentes determinan el valor potencial del césped para las biorefinerías, e incluyen el contenido de azúcares en las paredes celulares, los azúcares solubles, y la lignina. Con esta información, se pueden determinar 13 rasgos, incluyendo la eficacia de la conversión de los azúcares al etanol.

Esto es el primer uso de NIRS para predecir los rendimientos máximos y reales de etanol de los forrajes usando un proceso básico de conversión. Esta capacidad de predicción utilizando NIRS ya existe para el maíz.

Las predicciones sobre los rendimientos reales de etanol fueron basadas en las hexosas, las cuales son azúcares de seis átomos de carbono, en las paredes celulares y en los azúcares solubles de la planta. Ya que se podría producir más etanol de las pentosas, las cuales son azúcares de cinco átomos de carbono, con el desarrollo de mejoramientos en la tecnología de conversión, se puede usar el método de NIRS para estimar los rendimientos totales de etanol u otros biocombustibles con la conversión de todos los azúcares en la planta.

Los científicos probaron los rendimientos de variedades de P. virgatum y líneas experimentales adaptadas a las condiciones de la región del Medio-Oeste con el análisis de NIRS y descubrieron diferencias significativas en los rendimientos potenciales y reales de etanol por tonelada y por acre.

El estudio muestra que es factible utilizar NIRS para estimar los rendimientos de etanol de P. virgatum por aproximadamente 5 dólares por muestra, en vez de 300 dólares a 2.000 dólares por muestra utilizando los métodos analíticos convencionales.

Las calibraciones desarrolladas en este estudio—y en versiones mejoradas del futuro—podrían ser usadas en todos aspectos de investigaciones científicas de plantas, incluyendo la genética básica e investigaciones sobre la cosecha y el almacenaje de una variedad amplia de forrajes perennes. Las ecuaciones de NIRS ya están usadas en el desarrollo de nuevas variedades de forrajes en programas de crianza por el ARS en Nebraska y Wisconsin.

También se puede usar este método para descubrir maneras de producir los forrajes que proveerán los rendimientos más altos del etanol.

ARS y el Consorcio de Espectroscopía de Infrarrojo Cercano (NIRSC por sus siglas en inglés) de Hillsboro, Wisconsin, recientemente establecieron un acuerdo cooperativo con el propósito de transferir las calibraciones para NIRS relacionadas con la composición de P. virgatum a otros laboratorios públicos y privados que realizan investigaciones sobre el desarrollo de P. virgatum como un cultivo de bioenergía, y a los sectores industriales que actualmente usan o usarán P. virgatum como una fuente de bioenergía. NIRSC es una asociación de laboratorios comerciales, universidades, grupos gubernamentales, empresas de investigaciones de plantas, y empresas que producen instrumentos, y sus miembros colaboran para unificar conocimientos, precisión y aplicación de la tecnología de NIRS.

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