Insights into key parameters for bio-alcohol production in syngas fermentation using model carboxydotrophic bacteria

Abstract

This doctoral thesis deals with the synthesis of two biofuels (bioethanol and biobuthanol) by bacteria. Concretely, the thesis is focused on a group of bacteria able to grow in a simple substrate such as synthesis gas or syngas. Syngas is a mixture of hydrogen, carbon monoxide, and carbon dioxide obtained through the gasification of urban and forestry wastes. The use of syngas as a substrate requires a good knowledge of bacterial metabolism to successfully control acid production and promote alcohol synthesis. To acquire this knowledge, the researcher carried out a set of experiments at lab scale, always using syngas. Among the most significant results, there is the relevance of both the temperature and the bacteria state at the start of the experiments. Additionally, new insights into bacterial metabolism which are applicable at industrial scale were gathered.

Aquesta tesi doctoral tracta la producció de dos biocombustibles – el bioetanol i el bioalcohol - per mitjà de microorganismes. En concret, la tesi s'ha centrat en un grup de bacteris capaços de sintetitzar bioalcohols a partir del gas de síntesis o syngas. El syngas és una mescla d’hidrogen, diòxid de carboni i monòxid de carboni que s’obté mitjançant la gasificació de diferents tipus de residus. L’ús d’aquest gas com a substrat requereix un bon coneixement del metabolisme dels bacteris involucrats a fi de controlar amb èxit la producció d'àcids i afavorir la d'alcohols. Aquest coneixement s'ha adquirit amb una sèrie d'experiments avançats a escala de laboratori. Entre els resultats més significatius destaca la rellevància que ha demostrat tenir la temperatura en què creixen els bacteris i l’estat del bacteri en el moment d’inici dels experiments. També s’han aportat nous coneixements sobre el metabolisme bacterià que són aplicables a escala industrial.