Por favor, use este identificador para citar o enlazar este ítem: https://hdl.handle.net/20.500.12104/90621
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dc.contributor.authorGonzález Ramírez, Ulíses
dc.date.accessioned2022-01-20T04:22:12Z-
dc.date.available2022-01-20T04:22:12Z-
dc.date.issued2021-07-01
dc.identifier.urihttps://wdg.biblio.udg.mx
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12104/90621-
dc.description.abstractLa búsqueda actual de fuentes de energía alternas a las de origen fósil ha hecho del hidrógeno un producto de elevado interés debido a sus múltiples usos industriales y su potencial como fuente de energía limpia, con un costo en el mercado de 2.5 a 6.8 dólares/kg (Collins, 2020). Sin embargo, el 70% de la producción actual de hidrógeno se obtiene por la combustión de gas natural (IEA, 2019), el cual es una fuente de energía no renovable. Además, su combustión genera gases de efecto invernadero. Debido a lo anterior se han estudiado diversos procesos para la obtención de H2 entre los que se encuentra la foto-fermentación. Por otra parte, el polihidroxibutirato (PHB), un polímero con propiedades mecánicas similares a las del polipropileno, es biodegradable, biocompatible y se produce a partir de fuentes renovables (González et al., 2013). El PHB puede ser empleado para la fabricación de hilo para sutura, sistemas de liberación controlada de medicamentos, parches y scaffolds para aplicación en ingeniería de tejido, membranas para guía de regeneración de hueso, nanopartículas de PHB para uso en tratamientos terapéuticos y diagnósticos de algunas patologías como cáncer, etc. (Montel y Butrón, 2020). Este polímero se obtiene por vía microbiana a partir de cultivos alimentarios de plantas ricas en carbohidratos, tales como la caña de azúcar o el maíz (European Bioplastics, 2019). Su costo en el mercado es de 4.0 a 6.5 dólares/Kg (Kootstra, 2017).
dc.description.tableofcontentsÍNDICE DE TABLA ............................................................................................................ 1 ÍNDICE DE FIGURAS ........................................................................................................ 3 RESUMEN ......................................................................................................................... 5 INTRODUCCIÓN ............................................................................................................... 7 JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................ 8 OBJETIVOS....................................................................................................................... 9 HIPÓTESIS...................................................................................................................... 10 1. MARCO TEÓRICO Y ANTECEDENTES ..................................................................... 11 1.1. Hidrógeno; generalidades y panorámica actual ................................................. 11 1.2. Producción de hidrógeno ................................................................................... 11 1.2.1. Producción química de hidrógeno .................................................................. 13 Reformado de metano con vapor .............................................................................. 13 Gasificación .............................................................................................................. 14 Oxidación parcial de hidrocarburos ........................................................................... 14 Electrólisis ................................................................................................................ 14 1.2.2. Producción biológica de hidrógeno ................................................................. 15 Fermentación oscura ................................................................................................ 15 Biofotólisis ................................................................................................................ 16 Foto-fermentaciones ................................................................................................. 17 Sistemas híbridos ..................................................................................................... 19 1.3. Poli-β-hidroxibutirato; generalidades .................................................................. 19 1.4. Producción de poli-β-hidroxibutirato ................................................................... 21 1.5. Bacterias púrpuras no sulfurosas ....................................................................... 24 1.5.1. Rhodopseudomonas palustris .......................................................................... 25 1.5.2. Rhodopseudomonas pseudopalustris .............................................................. 25 1.6. Producción de H2 y PHB con bacterias PNS ......................................................... 27 1.7. Vinazas tequileras ................................................................................................. 31 1.8. Producción de H2 y PHB utilizando vinazas tequileras como fuente de carbono .... 32 2. MATERIALES Y MÉTODOS ........................................................................................ 34 2.1. Conservación del microorganismo y preparación de inóculos ............................... 34 2.2. Condiciones de cultivo ........................................................................................... 34 IX 2.3. Filtración o centrifugación de vinazas empleadas en el medio de cultivo ............... 35 2.4. Efecto de la carga orgánica inicial en la producción de H2 y PHB .......................... 35 2.5. Impacto de la fase gaseosa en la producción de H2 y PHB ................................... 36 2.6. Temperatura en la producción de H2 y PHB.......................................................... 36 2.7. Producción de H2 y PHB a distintos pH ................................................................. 36 2.8. Métodos analíticos................................................................................................. 37 2.8.1. Cuantificación de hidrógeno ............................................................................. 37 2.8.2. Determinación de la concentración de biomasa ............................................... 37 2.8.3. Medición de polihidroxibutirato ......................................................................... 37 2.8.4. Demanda Química de Oxígeno ........................................................................ 38 2.8.5. Producción y consumo de ácidos grasos volátiles ............................................ 38 2.8.6. Concentración de azúcares totales .................................................................. 39 2.9. Cálculo de parámetros cinéticos ............................................................................ 39 2.9.1. Rendimientos ................................................................................................... 39 2.9.2. Velocidad específica de crecimiento celular. .................................................... 39 2.9.3. Velocidades volumétricas máximas .................................................................. 40 3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN ................................................................................. 41 3.1. Eliminación de sólidos suspendidos en las vinazas tequileras en la producción de hidrógeno y polihidroxibutirato ...................................................................................... 41 3.2. Efecto de la Demanda Química de Oxígeno inicial en las vinazas tequileras en la producción de hidrógeno y polihidroxibutirato ............................................................... 48 3.3. Comparación de producción de hidrógeno y polihidroxibutirato con distintos gases ……………………………………………………………………………………………54 3.4. Impacto de la temperatura sobre la producción de hidrógeno y polihidroxibutirato 59 3.5. Efecto del pH en la producción de hidrógeno y polihidroxibutirato ......................... 64 4. CONCLUSIONES Y PERSPECTIVAS ...................................................................... 69 4.1. Conclusiones ......................................................................................................... 69 4.2. Perspectivas .......................................................................................................... 70 5. BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................................... 71 ANEXOS .......................................................................................................................... 78 Anexo A: Análisis estadístico........................................................................................ 78 A.1. Comparación del tratamiento de las vinazas tequileras. ..................................... 78 A.2. Efecto de la carga orgánica inicial en la producción de H2 y PHB ....................... 79 X A.3. Comparación de distintos gases en el espacio de cabeza del cultivo. ................ 80 A.4. Efecto de la temperatura en la producción de H2 y PHB ..................................... 82 Anexo B: Curvas de calibración .................................................................................... 84
dc.formatapplication/PDF
dc.language.isospa
dc.publisherBiblioteca Digital wdg.biblio
dc.publisherUniversidad de Guadalajara
dc.rights.urihttps://www.riudg.udg.mx/info/politicas.jsp
dc.titleEfecto de las condiciones de cultivo de Rhodopseudomonas pseudopalustris para la producción de hidrógeno y poli-β-hidroxibutirato por foto-fermentación con vinazas tequileras
dc.typeTesis de Maestría
dc.rights.holderUniversidad de Guadalajara
dc.rights.holderGonzález Ramírez, Ulíses
dc.coverageGUADALAJARA, JALISCO
dc.type.conacytmasterThesis
dc.degree.nameMAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERIA QUIMICA
dc.degree.departmentCUCEI
dc.degree.grantorUniversidad de Guadalajara
dc.rights.accessopenAccess
dc.degree.creatorMAESTRIA EN CIENCIAS EN INGENIERO EN QUIMICA
dc.contributor.directorPelayo Ortiz, Carlos
dc.contributor.codirectorCorona González, Rosa Isela
Aparece en las colecciones:CUCEI

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