L'idrolisi è un processo in cui un composto chimico viene diviso con l'inclusione di acqua. Sia la molecola d'acqua aggiunta che la sostanza originale si dividono. Una delle parti della sostanza originale si combina con il gruppo OH dell'acqua, l'altra con il radicale dell'idrogeno. Questo processo è di grande importanza soprattutto nella decomposizione di biomolecole come proteine, grassi e polisaccaridi. L'idrolisi gioca un ruolo importante nella produzione di biocarburanti, in quanto è in grado di idrolizzare la biomassa in glucosio. Tra le altre cose, viene utilizzato per produrre glucosio da lignocellulosa nella produzione di bioetanolo.
L'idrolisi della biomassa può essere effettuata in due modi diversi. Si tratta dell'idrolisi catalizzata enzimaticamente e dell'idrolisi catalizzata acida. Le proprietà di un processo di idrolisi includono il tempo di residenza del substrato, la temperatura e la resa zuccherina. Nell'idrolisi catalizzata enzimaticamente, la cellulosa viene convertita in glucosio dagli enzimi. Al fine di ottenere un migliore accesso alle singole molecole, la biomassa viene triturata utilizzando varie alternative di processo o riscaldata sotto pressione e suddivisa nelle sue singole parti da una successiva caduta di pressione. Alcuni di questi processi di pretrattamento sono l'esplosione di vapore, il pretrattamento acido o il pretrattamento alcalino. Dopo questo pretrattamento, gli enzimi hanno la possibilità di convertire la biomassa, cioè inizia il processo di saccarificazione vera e propria.
Nell'idrolisi catalizzata con acido, l'acido viene aggiunto alla biomassa per idrolizzare le molecole. Un'ulteriore distinzione può essere fatta tra processi con acido concentrato e processi con acido diluito. I processi acidi concentrati hanno luogo a temperatura ambiente, mentre i processi acidi diluiti hanno luogo a temperature di 200 °C. I vantaggi dei processi con acido concentrato sono il breve tempo di reazione, le elevate concentrazioni di zucchero e l'elevata resa. Quando si utilizza acido diluito, le quantità assolute di acido utilizzate sono molto più piccole, ma richiedono temperature di processo elevate. A questo si aggiunge una bassa resa zuccherina del 50-60 per cento.
Saccarificazione
hydrolysis