Analisi sperimentale della produzione di bioetanolo: rese idrolitiche e fermentative

I campioni di pollina e di liquame suino sono stati diluiti (nella maggior parte dei casi 1:1 p/p) fino a raggiungere un quantitativo di sostanza secca del substrato pari al 7-12 %. Le deiezioni bovine, diluite nella stessa modalità, hanno raggiunto una concentrazione di sostanza secca compresa tra 30 g/l e 50 g/l, e hanno subito un trattamento di omogeneizzazione e triturazione per rendere il campione più uniforme, ma anche per favorire la sfibratura delle paglie e dei residui fibrosi contenuti nei reflui. A fronte delle scarse rese ottenute con la sola idrolisi enzimatica (7,34 % pollina broiler 1; 7,14 % pollina broiler 2; 7,35 pollina ovaiole) su un campione scelto è stata testata l’efficacia della preidrolisi acida.

Le sole idrolisi enzimatiche condotte su campioni di liquami suini hanno fatto registrare rese migliori rispetto ai campioni di altre tipologie zootecniche (18,36 % liquame suino 1; 20.93 % liquame suino 3), probabilmente a fronte di una diversa composizione dei reflui. L’efficacia della preidrolisi acida è stata testata solamente sul campione liquame suino 2, che non ha prodotto risultati soddisfacenti (8.36 %).

Per quanto riguarda invece gli effluenti bovini, la preidrolisi acida è ritenuta necessaria per riuscire a degradare le fibre più recalcitranti e ottenere buone rese idrolitiche complessive.

In generale, le rese idrolitiche non superano il 46 %, per la presenza di fibre molto recalcitranti, difficili da degradare.

Tabella 2 – Rese idrolitiche dei campioni dopo preidrolisi acida e successiva idrolisi enzimatica

In seguito alla fermentazione alcolica dei campioni, realizzata in co-fermentazione per riuscire a trasformare in alcool sia xilosio che glucosio, le rese fermentative si attestano attorno ad un 50 % circa della resa teorica. La motivazione probabilmente risiede nella difficoltà di crescita osservata nel lievito Pichia stipitis coinvolto nella fermentazione degli zuccheri pentosi, di fatto quindi non utilizzati (Bona et al., 2011). Discorso diverso va fatto in merito ai campioni suini, che hanno restituito valori di produzione di etanolo molto scarsi rispetto a tutti gli altri campioni considerati (Tabella 3).

Tabella 3 – Rese di fermentazione registrate nei campioni sottoposti a preidrolisi acida e successiva idrolisi enzimatica

	Rese di fermentazione %	Rese calcolate rispetto alla resa teorica %
Letame vacche da latte	24.69	48.03
Liquame vacche da latte	30.35	59.05
Liquame Manze	22.15	43.09
Liquame vacche da latte SS	26.69	51.94
Pollina broiler 1	23.20	45.14
Liquame suino 2	0,95	1,84