Los documentos describen proyectos que buscan lograr la sostenibilidad y renovabilidad de recursos energéticos e industriales a través del uso de biomasa lignocelulósica. Los proyectos se centran en el desarrollo de procesos de biorrefinería integral para fraccionar de manera sostenible vegetales de alto rendimiento y residuos agrícolas, obteniendo compuestos químicos y energía.

1. Proyectos de
valorización de
biomasa forestal
Grupo PAI: RNM371 “Tecnologías de recursos renovables
y contaminación ambiental”
Manuel Jesús Díaz Blanco. Sevilla 24/11/16.

2. Características deseables para los cultivos:
 Se adapten a las condiciones edafo-climáticas del lugar
 Tengan altos niveles de productividad en biomasa con bajos costes de producción
 No tengan aprovechamiento alimentario
 Fácil manejo, corte y extracción
 No contribuyan a degradar el medio ambiente
 Permita una rotación corta
(poda anual bi-anual y rebrote)
Biomasa forestal:
- Eucalipto
- Pino
- Encina…
Cultivos de alto
rendimiento en
biomasa
- Leucaena
- Sesbania
- Prosopis
- Hasta 13 especies
Biomasa alto
rendimiento y
mejorador de
suelos
(leguminosas)

3. 1-Proyecto MINECO: CTQ2013-46804- C2-1- R. “Estudio de
Secuencias de Tratamientos Termoquímicos para la Optimización de
Biorrefinería para Cultivos de Rápido Crecimiento y Residuos
Agrícolas” I.P. Manuel Jesús Díaz Blanco.
2- Proyecto de Excelencia Junta Andalucía. RNM 2323-2012.
“Procesos de biorrefinería alternativos e integración de plataformas
químicas y termoquímicas para el fraccionamiento sostenible de
biomasa lignocelulósica” I.P. Francisco López Baldovín.

4. Objetivos generales de ambos proyectos
El objetivo general es lograr la
sostenibilidad y renovabilidad de recursos
energéticos/industriales a través de la
utilización de biomasa lignocelulósica,Principalmente la obtenida de:
a) Vegetales de alto rendimiento regeneradores de
suelos (leguminosas): Incluye la selección de
especies de alta producción y la tecnología para la
conversión convertirla en productos químicos o
energía.
b) Residuos agroalimentarios. Incluye la selección
temporal y secuencial de residuos y la tecnología para
la conversión

5. Los objetivos concretos de los proyectos se centran en
el desarrollo de procesos/secuencias de
biorrefinería integral para el fraccionamientos
sostenible de vegetales de alta producción, utilizados en
recuperación de suelos degradados, y de residuos
agroalimentarios agrícolas.

6. Cultivos Alto Rendimiento
(Referencia
Eucalipto)
Paulownia
Leucaena
Tagasaste

8. Obtención de compost (1/2)
Selección de sistemas , Residuos, respuesta en cultivos
Tejada-Moral, M.; Gómez, I.A.; Fernández-Boy, M.E.; Díaz. M.J. Effects
of Sewage Sludge and Acacia d. Composts on Soil Biochemical and
Chemical Properties. Communications in Soil Science and Plant
Analysis 45 (5): 570 - 580. 2014
Cabeza, I.O.; López, R.; Ruiz, M.; Díaz. M.J.
Maximising municipal solid waste - Legume
trimming residue mixture degradation in
composting by control parameters
optimization. Journal of Environmental
Management. 128: 266-273. 2015.
Díaz, M.J., Eugenio, M.E., López, F., García, J.C., Yañez, R. Neural
Models for Optimizing Lignocellulosic Residues Composting Process .
Waste and Biomass Valorization. 3 (2): 240 – 247. 2014

9. Obtención de compost (2/2)
Madejón, P.; Domínguez, M. T. Díaz. M.J.; Madejón, E. Improving
sustainability in the remediation of contaminated soils by the use of
compost and energy valorization by Paulownia fortunei. Science of
the Total Environment. 539: 401- 409. 2016.
Optimización del proceso, minimización impacto ambiental
López, R.; Giráldez, I.; Palma, A.; Díaz. M.J. Assessment
of compost maturity by using an electronic nose. Waste
Management. 48 (February): 174 - 180. 2016.
Cabeza, I.O.; López, R.; Ruiz, M.; Díaz. M.J. Maximising municipal
solid waste - Legume trimming residue mixture degradation in
composting by control parameters optimization. Journal of
Environmental Management. 128: 266-273. 2015.
Cabeza, I.O.; López, R.; Giráldez., I.; Stuetz, R.M.; Díaz.
M.J. Biofiltration Of α-Pinene Vapours Using Pruning
Residues Composts as Packing Materials. Chemical
Engineering Journal. 233 (1): 149-158. 2014.

10. Separación selectiva de fracciones de celulosa y lignina
mediante tecnología organosolv (1/1)
Caparrós, S., Ariza, J., Garrote, G., Díaz, M.J., López, F. Optimization of
Paulownia Fortunei L. autohydrolysis-organosolv pulping as a source of
xylooligomers and cellulose pulp. Industrial y Engineering Chemistry
Research. 46: 623 635. 2013.
Díaz, M.J., Alfaro, A., García, M.M., Eugenio, M.E. y López, F. Ethanol
pulping from Tagasaste (Chamaecytisus proliferus L.F. ssp palmensis).
Industrial & Engineering Chemistry Research. 43: 1875 - 1881. 2014.
De Carvalho, Danila M.; Pérez-Muñoz, Antonio; García-Domínguez, J.C.;
Colodette, Jorge L.; López. F.; Díaz. M.J. Ethanol-Soda Pulping of
Sugarcane Bagasse and Leucaena leucocephala. Cellulose Chemistry
and Technology. 48 (3-4): 355 - 364. 2015.

11. Obtención azúcares y derivados hemicelulósicos
Hidrólisis – Autohidrólisis (1/3)
Caparrós, S., Ariza, J., Garrote, G., Díaz, M.J., López, F.
Optimization of Paulownia Fortunei L.
autohydrolysis-organosolv pulping as a source of
xylooligomers and cellulose pulp. Industrial and
Engineering Chemistry Research 46: 623-635. 2012
Caparrós,S.,Díaz,M.J.,Ariza,J.,López,F.,Jiménez,L.
New perspectives for Paulownia F. L. Valorisation of
the autohydrolysis y pulping processes. Bioresource
Technology. 99: 741 – 749. 2013
YáñezDíaz,R.;GarroteVelasco,G.;DíazBlanco, M.J.
Valorisation of a leguminous specie, Sesbania g. by
means of hydrothermal fractionation. Bioresource
Technology. 100: 6514 – 6523. 2013.

12. Obtención azúcares y derivados hemicelulósicos
Hidrólisis – Autohidrólisis (2/3)
Loaiza, J.M.; López. F.; García, M.T.; Díaz. M.J.;
García, J.C. Selecting the Pre-Hydrolysis
Conditions for Eucalyptus Wood in a Fractional
Exploitation Biorefining Scheme. Journal of Wood
Chemistry and Technology. 36 (3): 211 - 223. 2016
Martín, R., Eugenio, M.E., García, J.C., López, F.,
Villar, J.C., Díaz, M.J. Steam explosion y
enzymatic pre-treatments as an approach to
improve the enzymatic hydrolysis of Tagasaste.
Biomass & Bioenergy. 42: 97-106. 2014
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
4
4,5
0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 2
q = t/tMAX
G,XandAr(g/100gRM)
G 150 ºC G 165 ºC G 180 ºC G 195 ºC
X 150 ºC X 165 ºC X 180 ºC X 195 ºC
Ar 150 ºC Ar 165 ºC Ar 180 ºC Ar 195 ºC

13. Díaz, M.J., Yáñez, R., García, A., Martín, J.E.,
Feria, M.J. Variations in production and
oligomers content obtained under
hydrothermal treatment among five fast-
growing species. Agriculture Journal. 4: 87 -
92, 2014
Feria, M.J., García, J.C., Díaz, M.J., López, F.
Biorefinery process for production of paper
and oligomers from Leucaena leucocephala
K360 with or without prior autohydrolysis.
Bioresource Technology. 126: 64-70. 2015.
Obtención azúcares y derivados hemicelulósicos
Hidrólisis – Autohidrólisis (3/3)

14. Pretratamientos mediante extracción alcalina en
frío y/o precipitación alcohólica (1/1)
Patente: PROCEDIMIENTO DE FRACCIONAMIENTO DE BIOMASA
LIGNOCELULÓSICA
Inventores: García-Dominguez, J.C., Colodette, J.L., López-Baldovín, F.,
Díaz-Blanco, M.J. Número de solicitud: P-201131881. Fecha: 23/11/2015
García, J.C.,Díaz. M.J., García, M.T., Feria-Infante, M.J.,
Gómez, D.M., López. F. Search for optimum conditions of
Tagasaste hemicellulose cold alkaline extraction process.
Biochemical Engineering Journal. 71: 127 - 133. 2015

15. Valorización de la fracción líquida hemicelulósica
(xilosa) a través de la formación de furfural (1/2)
García, M.T.; García, J.C.; Feria, M.J.; Gómez, D.M.;
López, F.; Díaz. M.J. Furfural production from Eucalyptus
globulus: Optimizing by using neural fuzzy models.
Chemical Engineering Journal. 221: 185. - 192. 2013
López. F.; García, M.T.; Feria, M.J.; García, J.C.; De
Diego, C.M.; Zamudio, M.A.M.; Díaz. M.J. Optimization of
furfural production by acid hydrolysis of Eucalyptus
globulus in two stages. Chemical Engineering Journal.
240: 195 - 201. 2014 0.0
0.5
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
-1.0
-0.5
0.0
0.5
1.0
Xilanoextraído(%respectomatprimaorig
)Tiem
po
norm
alizado
(m
in)
Temperatura normalizada (ºC)

16. García, M.T.; García, J.C.; López. F.; De Diego,
C.M.; Díaz. M.J. Maximizing Furfural
Concentration from Leucaena leucocephala and
Eucalyptus globulus by Nonisothermal
Autohydrolysis Environmental Progress &
Sustainable Energy. 34(4): 1236-1242. 2015
Loaiza, J.M.; López. F.; García, M.T.; Díaz. M.J.;
García, J.C. Selecting the Pre-Hydrolysis
Conditions for Eucalyptus Wood in a Fractional
Exploitation Biorefining Scheme. Journal of Wood
Chemistry and Technology. 36 (3): 211-223. 2016
Valorización de la fracción líquida hemicelulósica
(xilosa) a través de la formación de furfural (2/2)
Temperature (ºC)
180 190 200 210 220 230 240
(g/100g)/ºC
-20
-10
0
10
20
Arabinose
Glucose
Xylose
Acetic acid
Furfural
MHF
Eucalyptus Globulus
•
Ο
Δ



Furfural obtained with respect original xylan in raw material (%)
0 5 10 15 20 25 30
Temperature(ºC)
170
180
190
200
210
220
230
240
Eucalyptus Globulus
Wheat Straw

17. Valorización de la fracción sólida vía energía directa u
obtención de hidrógeno vía pirólisis o gasificación (1/2)
García, A., Ariza, J. , Díaz, M.J. Effect of the previous
composting on volatiles production during biomass
pyrolysis. The Journal Of Physical Chemistry Part A. 9
(1): 1-8. 2012
García, A., Ariza, J. , Conesa, J.A., Díaz, M.J. Kinetic
study on the thermal degradation of a biomass and its
composts: Composting effect on hydrogen production.
Fuel. 89 (2) : 462- 473. 2012.

18. M.J. Feria, J.C. García, M.J. Díaz, G. Garrote, F. López.
Optimization the soda-AQ process for cellulose pulp production
and energy content of black liquor from L. leucocephala K360.
Bioresource Technology. 120: 173-179. 2014.
López. F.; Feria-Infante, M.J.; García-Domínguez, J.C.; García-
Domínguez, M.T.; Díaz. M.J. Biorrefinering Of Leucaena
Leucocephala. Energy Optimization Of The Black Liquor And
Polysaccharide Fractions. Cellulose Chemistry and Technology.
49 (9-10): 77- 85. 2015.
Valorización de la fracción sólida vía energía directa u
obtención de hidrógeno vía pirólisis o gasificación (2/2)