Como resultado de la creciente población mundial y la rápida evolución de las industrias, la demanda de energía está en constante aumento.

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2.2. Los componentes de la biomasa

A la biomasa es cualquier mezcla heterogénea de sustancias orgánicas y una pequeña cantidad de sustancias inorgánicas. La celulosa, hemicelulosa perder, lignina y extractos son los principales componentes de los materiales lulosic lignocel-. La biomasa de algas constituye principalmente lípidos, hidratos de carbono y proteínas. La cantidad de cada componente en la biomasa varía según el tipo de biomasa, tipo de tejido, la etapa de crecimiento y las condiciones de crecimiento de la planta [21,22]. La biomasa tiene un alto contenido de oxígeno en comparación con los combustibles fósiles. Típicamente, en peso seco de biomasa, 30-40% es oxígeno, 30-60% es carbono y 5-6% es hidrógeno en función del contenido de cenizas. Nitrógeno, azufre y cloro son menos del 1% de la biomasa y se pueden encontrar en la estructura de algunos tipos de biomasa [22]. Elementos de la biomasa, en el orden decreciente de prevalencia, son C, O, H, N, Ca, K, Si, Mg, Al [21]. Los componentes inorgánicos de la biomasa están contenidos en la ceniza. La parte de hidratos de carbono de la biomasa se compone de celulosa y hemicelulosa, mientras que la porción de hidratos de carbono no se compone de lignina [2]. La celulosa y la hemicelulosa proporcionan resistencia estructural y mecánica a la planta, mientras que la lignina, un no-carbohidrato, mantiene la estabilidad de estas estructuras [23].

2.2.1. Celulosa

La celulosa es el polímero natural más abundante en todo el mundo, con una producción anual estimada de 1,5 ~ 1.012 t, y se considera que es una fuente casi inagotable de material de biomasa en bruto [24,25]. Celulosa, representado por la fórmula general (C6H10O5) n, es un polisacárido de cadena larga con un alto grado de polimerización (aproximadamente 10 000), un alto peso molecular (aproximadamente 500.000) y está formado por la β-1,4 enlace glicosídico de unidades de D-glucopiranosa. La celulosa es insoluble en agua a

temperatura ambiente, pero es parcialmente soluble a 302 1C y completamente soluble a 330 1C en condiciones de agua subcrítica [26]. Debido a su estructura de fibras ajustado formado por enlaces de hidrógeno, la celulosa es insoluble en la mayoría de los disolventes [27]. Higo. 1 muestra la estructura de la celulosa.

[pic 1][pic 2]

Fig. 1. Structure of cellulose.

2.2.2. hemicelulosa

formas de hemicelulosa de aproximadamente 20 a 30% del peso seco de la mayoría de especies de madera. Es un heteropolisacárido amorfa y tiene un menor grado de polimerización de la celulosa. Está formado por el alto grado de ramificación de un esqueleto de cadena lineal compuesta principalmente de xilano y glucomanano [23,28]. Aunque la estructura de la hemicelulosa varía dependiendo de la fuente de biomasa, que contiene principalmente D-glucopiranosa, D-galactopiranosa y monómeros D-manopiranosa, L-arabinofuranosa, y monómeros de piranosa D-xilo- [29]. Estas unidades se muestran en la Fig. 2. Aparte de arabinosa, la cual está en L-con fi guración y la forma de furanosa, todos los monosacáridos se encuentran en D-con fi guración y formas de piranosa. El grado de polimerización es de aproximadamente 100 a 200 azúcares por molécula hemicelulosa [29]. En general, las cantidades de hemicelulosa en madera y biomasas leñosas son mayores que los de herbáceas y biomasas agrícolas [30]. La hemicelulosa, que

forma enlaces de hidrógeno con celulosa, forma enlaces covalentes con la lignina (principalmente enlaces éter α-bencilo), y enlaces éster con unidades de acetilo y ácido hidroxicinámico [29]. La hemicelulosa es

más inestable que la celulosa y por lo tanto, se degrada más fácilmente cuando se somete a un tratamiento térmico. La estructura molecular de una hemicelulosa típica, de xilano, se muestra en la Fig. 3.

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Fig. 3. Molecular structure of xylan.

2.2.3. La lignina

La lignina, un polímero natural, es un compuesto aromático en el que las unidades de fenilpropano, con grupos hidroxilo y metoxi, están vinculadas principalmente a través de enlaces éter [31]. Higo. La figura 4 muestra las estructuras de tres monómeros básicos de la lignina. La lignina representa el 18-25% de las maderas duras y maderas blandas 25-35% de [28]. La lignina es un material amorfo, hidrofóbico, y su solubilidad en agua es muy baja. Las plantas usan la lignina para ayudar a fortalecer su estructura, a regular el flujo de fluidos, proteger contra microorganismos y acumulador de energía [28,32]. La lignina es el aglutinante de base de los componentes fibrosos en las plantas [30]. Las plantas leñosas se componen de fibras fuertemente unidos, y por lo tanto, su contenido de lignina son más altos que las plantas herbáceas, que están compuestos de fibras débilmente ligados. La estructura química de un fragmento de un polímero de lignina se muestra en la Fig. 5. En comparación con otros compuestos bio-orgánicos, la lignina es más resistente a la descomposición natural y la degradación biológica. Debido a la mayor contenido de energía de la lignina en comparación con los de la celulosa y la hemicelulosa, el contenido de lignina proporciona una biomasa con un valor de calentamiento más alta [30]. estructura de la lignina tiene un impacto significativo en los rendimientos y productos de productos durante el proceso hidrotermal. Los compuestos fenólicos con grupos etilo y metilo son los compuestos primarios producidos a partir de la degradación de la lignina [31].

[pic 26][pic 27]

Fig. 5. Structure of a sample fraction of lignin.

2.2.4. extractivos

sustancias extractivas son un grupo de sustancias heterogéneas que se puede extraer a partir de biomasa por diversos disolventes polares polares o no [33,34]. Están compuestos de una amplia gama de compuestos orgánicos e inorgánicos, incluyendo las proteínas, grasas, ácidos grasos, azúcares, fenoles, terpenos, ácidos de resina y resina. El tipo y la cantidad de estos componentes varían con el tipo de planta. Aunque extractivos son pequeños componentes que normalmente constituyen menos del 2% del peso seco de las plantas, que son importantes contribuyentes a ciertas características de la planta, tales como el