Aqueous byproducts from biomass wet thermochemical processing: Valorization into fuels, chemicals, fertilizers, and biomaterials

Los pretratamientos termoquímicos se emplean antes de la producción de energía, productos químicos y combustibles a partir de biomasa. Los procesos termoquímicos húmedos (WTCP) son tratamientos utilizados para modificar las propiedades de la biomasa en agua como disolvente primario, con o sin reactantes/catalizadores añadidos. Estos procesos incluyen la extracción con agua caliente, la explosión con vapor, la licuefacción hidrotérmica, la carbonización hidrotérmica (HTC) y la gasificación con agua supercrítica. El WTCP también incluye procesos que añaden productos químicos para reducir el tiempo de reacción y mejorar la eficiencia, es decir, pretratamiento organosolvente, alcalino y de bajo contenido ácido. Los parámetros operativos en WTCP suelen seleccionarse para optimizar el rendimiento de azúcares tras la hidrólisis enzimática de los sólidos resultantes y el biogás de los sólidos pretratados, o para garantizar que el hidrochar (por ejemplo, de HTC) funcione adecuadamente en aplicaciones medioambientales. Sin embargo, un subproducto clave de los WTCP es una fracción acuosa (rica en nutrientes, azúcares derivados de la hemicelulosa y sustancias químicas) que a menudo se elimina como residuo. La necesidad de conservar los recursos y gestionarlos adecuadamente, así como la de conseguir que las biorrefinerías basadas en WTCP sean económica y medioambientalmente racionales, exigen utilizar todos los subproductos del procesamiento de la biomasa. Las opciones para la conversión posterior de los subproductos acuosos de los WTCP están dispersas en la bibliografía. Por lo tanto, este artículo pretende reunir trabajos que informen sobre los parámetros de los WTCP que permitieron eliminar las fracciones derivadas de la hemicelulosa y los nutrientes de la biomasa (ya sea parcial o casi totalmente), los rendimientos y las propiedades de este subproducto acuoso, los métodos de caracterización, los usos actuales y previstos, y los retos que plantea la ampliación de los PTAR y la utilización del flujo acuoso. El documento se centra en los métodos previstos y existentes que permiten valorizar la fracción acuosa y reducir los residuos en un marco de bioeconomía circular.