La presente tesis doctoral se centra en el desarrollo de estrategias de biorrefinería para transformar la biomasa forestal en productos químicos de alto valor añadido mediante procesos de pirólisis y técnicas de separación. Esta investigación surge de la necesidad de encontrar alternativas sostenibles a los recursos fósiles y la transición hacia una bioeconomía circular que ayuden a la mitigación del cambio climático y ofrezcan nuevas oportunidades de mercado para el sector forestal.
Con este propósito, esta tesis ha estudiado la conversión termoquímica de la biomasa de madera, centrándose en el uso del pino carrasco, un recurso abundante e infrautilizado de la región mediterránea catalana, y el desarrollo de estrategias de separación para obtener productos químicos de valor añadido a partir de los líquidos de pirólisis (también llamados bio-oil). Se han comparado distintos tipos de reactores de pirólisis, temperaturas y configuraciones (pirólisis directa y por etapas). Además, se han propuesto y probado diversas metodologías de fraccionamiento para separar el bio-oil en ácidos, azúcares, antioxidantes, aldehídos, cetonas y lignina pirolítica, entre otros. Se han utilizado técnicas analíticas avanzadas como FT-IR, fluorescencia UV, 1H NMR, 13C NMR, 2D HSQC NMR, GC-MS, HPLC, FT-ICR MS y pH para caracterizar el bio-oil y las fracciones derivadas. De esta forma, ha sido posible evaluar el éxito de la metodología de fraccionamiento y avanzar en la elucidación de la composición química de los líquidos de pirólisis.
Las conclusiones de esta tesis demuestran la viabilidad de producir y aislar productos químicos de valor añadido a partir de los líquidos de pirólisis de biomasa lignocelulósica. La valorización exitosa de especies forestales de bajo valor como el pino carrasco ilustra el potencial de la biomasa forestal como materia prima renovable para las industrias química, farmacéutica, nutracéutica y alimentaria. Por tanto, este trabajo no sólo promueve el desarrollo de la biomasa como fuente sostenible de productos químicos, sino que también ofrece un nuevo mercado para el sector forestal, que puede impulsar la gestión sostenible y mejorar la salud de los bosques. En definitiva, los resultados de esta tesis se alinean con más amplios objetivos en sostenibilidad ambiental, desarrollo de la economía circular y mitigación del cambio climático.
Biorefinery-based production and separation of value-added chemicals from lignocellulosic biomass pyrolysis liquids
Mora i Sanjuan, M. (Autor/a). 3 oct 2025
Tesis doctoral