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An original pathway to renewable production of phenol-rich bio-oil by fast pyrolysis of pretreated olive pomace (OP) was researched. However, inherent inorganic elements (especially alkali and alkaline earth metals) in biomass feedstocks largely modified the final bio-oil composition. To alter their catalytic activity in fast pyrolysis, different demineralisation processes (water, acid and alkali pretreatments) were employed. There was also an in-depth study of bio-oil phenolic compounds, analysing the oxygen-containing substituted groups linked to the benzene ring. From water leached samples, potassium was largely removed, enhancing the selective production of guaiacol (at room temperature) and syringol (at T = 90 ºC). Important differences were observed with HCl and HNO3 pretreatments regarding carboxylic acid and phenolic distribution. For pretreatment with NaOH, the sodium content in the sample was observed to increase to 83%. Thus, optimal phenolic selectivity (36.9%) was achieved for the alkali pretreated OP sample, where guaiacol (5.9%) and vinyl guaiacol (6.2%) yields increased and methyl guaiacol decreased. This study marks an efficient and clean pathway for converting agricultural waste into valuable phenolic enriched bio-oil. This could constitute a new way of obtaining these compounds by using renewable agriculture biomass., Se investigó una vía original para la producción renovable de bioaceite rico en fenoles mediante pirólisis rápida de orujo de oliva (OP) pretratado. Sin embargo, los elementos inorgánicos inherentes (especialmente metales alcalinos y alcalinotérreos) en las materias primas de biomasa modificaron en gran medida la composición final del bioaceite. Para alterar su actividad catalítica en la pirólisis rápida, se emplearon distintos procesos de desmineralización (pretratamientos con agua, ácidos y alcalinos). También se realizó un estudio en profundidad de los compuestos fenólicos del bioaceite, analizando los grupos sustituidos que contienen oxígeno unido al anillo bencénico. A partir de muestras lixiviadas con agua, se eliminó en gran medida el potasio, potenciando la producción selectiva de guaiacol (a temperatura ambiente) y siringol (a T = 90 ºC). Se observaron diferencias importantes con los pretratamientos con HCl y HNO3 en cuanto a la distribución de ácidos carboxílicos y fenólicos. Para el pretratamiento con NaOH, se observó que el contenido de sodio en la muestra aumentaba hasta el 83%. Así, se alcanzó una selectividad fenólica óptima (36,9%) para la muestra de OP pretratada con álcali, en la que aumentaron los rendimientos de guayacol (5,9%) y vinilguayacol (6,2%) y disminuyó el de metilguayacol. Este estudio marca una vía eficiente y limpia para convertir residuos agrícolas en valioso bioaceite enriquecido en fenoles. Esto podría constituir una nueva vía de obtención de estos compuestos mediante el uso de biomasa agrícola renovable.

Torrefaction is a promising pretreatment technology for valorizing biomass and upgrading pyrolysis products. This study sets out an original procedure consisting of subjecting the biomass to torrefaction before fast pyrolysis to increased value-added compounds based on agricultural waste biomasses production. This study uses a combined biomass treatment consisting of torrefaction (280–320 °C) and subsequent fast pyrolysis (500 °C) using the same reactor. Under different torrefaction temperatures and residence times, olive pomace (OP) and almond shell (AS) have been evaluated. The study demonstrated OP rather than AS was thermally unstable. The highest total yield of carboxylic acids (mainly acetic acid) was obtained by means of torrefaction at 280 °C with a residence time of 20 s for OP, and at 300 °C and 20 s for AS. Higher torrefaction temperature and residence time promoted phenolic compounds production for OP. However, OP had a higher lignin content and inherent metals that promoted a catalytic reaction during the procedure. The highest yield (47.7%) was obtained using torrefaction at 320 °C with a residence time of 240 s. Overall, the torrefaction of biomass combined with fast pyrolysis constituted a very simple and efficient strategy for valorizing the conversion of agricultural waste biomass into value-added chemicals, La torrefacción es una tecnología de pretratamiento prometedora para valorizar la biomasa y mejorar los productos de pirólisis. Este estudio plantea un procedimiento original consistente en someter la biomasa a torrefacción antes de pirólisis rápida a compuestos de mayor valor añadido a partir de la producción de biomasas residuales agrícolas. Este estudio utiliza un tratamiento de biomasa combinado que consiste en torrefacción (280-320 °C) y posterior pirólisis rápida (500 °C) utilizando el mismo reactor. Bajo diferentes temperaturas de torrefacción y tiempos de residencia se han evaluado orujo de aceituna (OP) y cáscara de almendra (AS). El estudio demostró que OP en lugar de AS era térmicamente inestable. El mayor rendimiento total de ácidos carboxílicos (principalmente ácido acético) se obtuvo mediante torrefacción a 280 °C con un tiempo de residencia de 20 s para OP, y a 300 °C y 20 s para AS. La mayor temperatura de torrefacción y el tiempo de residencia promovieron la producción de compuestos fenólicos para OP. Sin embargo, OP tenía un mayor contenido de lignina y metales inherentes que promovieron una reacción catalítica durante el procedimiento. El mayor rendimiento (47,7%) se obtuvo mediante torrefacción a 320 °C con un tiempo de residencia de 240 s. En general, la torrefacción de biomasa combinada con pirólisis rápida constituyó una estrategia muy simple y eficiente para valorizar la conversión de biomasa residual agrícola en productos químicos de valor agregado

Increasing demand for methanol production and global competition for the use of natural resources are key issues in finding new and environmentally routes for methanol production. In this work, life cycle assessment was performed using the software SimaPro v9 to analyze the environmental impact of methanol production process from olive pomace and compare with natural gas route. The main stages considered in the methanol production from olive pomace were olive production, olive oil extraction, and methanol production. In addition, the methanol production in turn can be divided in three main processes: olive pomace gasification, syngas purification, and methanol production which were also evaluated individually. Finally, the global environmental impacts associated with the methanol production from olive pomace were compared with a conventional methanol production from natural gas. This assessment determined that the production of methanol from the olive pomace had a greater environmental impact for all the categories studied except the one related to the shortage of fossil fuels. These results were directly related to the technical performance of the processes., La creciente demanda de producción de metanol y la competencia mundial por el uso de los recursos naturales son cuestiones clave para encontrar rutas nuevas y ecológicas para la producción de metanol. En este trabajo, se realizó una evaluación del ciclo de vida utilizando el software SimaPro v9 para analizar el impacto ambiental del proceso de producción de metanol a partir de orujo de oliva y compararlo con la ruta del gas natural. Las principales etapas consideradas en la producción de metanol a partir del orujo de oliva fueron la producción de aceituna, la extracción de aceite de oliva y la producción de metanol. Además, la producción de metanol a su vez se puede dividir en tres procesos principales: gasificación de orujo de oliva, purificación de gas de síntesis y producción de metanol, que también se evaluaron individualmente. Por fin, Se compararon los impactos ambientales globales asociados con la producción de metanol a partir de orujo de oliva con una producción convencional de metanol a partir de gas natural. Esta evaluación determinó que la producción de metanol a partir del orujo de aceituna tenía un mayor impacto ambiental para todas las categorías estudiadas excepto la relacionada con la escasez de combustibles fósiles. Estos resultados estuvieron directamente relacionados con el desempeño técnico de los procesos.

Olive pomace, which is considered as one of the worst agro-industrial wastes in Mediterranean countries was tested for bioactive compounds production through the solid state fermentation of Kluyveromyces marxianus. Because they present potent biological activities, phenolic compounds from both unfermented and fermented pomace were extracted with simultaneous evaluation of their antioxidant and anticancer activities. Conditions for optimum total phenolic recovery with maximum antioxidant activity were optimized using methanol as the extracting solvent with a sample to solvent ratio of 1:10 at 50 °C for 2 hours. The in-vitro anticancer activity of both extracts was assessed against different human cancer cell lines. The results revealed that both extracts exerted anticancer effects close to the value of doxorubicin drug against liver HepG2 and breast MCF-7 cell lines, and moderate activity against prostate PC3 and colon HCT116 cell lines. Nevertheless, the fermented extract was more potent than the unfermented one. No effect against lung A549, cervix Hela cancer cell lines or normal HFB4 cells was observed for both extracts. A GC/MS analysis was carried out to determine the compounds responsible for antioxidant and anticancer activities. The results showed the presence of methyl palmitate, methyl oleate, and ethyl oleate in the methanolic extract of unfermented olive pomace, while that of the fermented one showed the production of carvacrol, thymol, eugenol, caryophyllene oxide and methyl isopalmitate. El orujo de oliva considerado como uno de los peores residuos agroindustriales en los países mediterráneos fue ensayado para la producción de compuestos bioactivos mediante fermentación en estado sólido de Kluyveromyces marxianus. Se extrajeron los compuestos fenólicos de orujos fermentados y no fermentados ambos con potentes actividades biológicas y se evaluaron sus actividades antioxidantes y anticancerígenas. Se optimizaron las condiciones para la recuperación fenólica óptima con actividad antioxidante máxima, estas se lograron usando metanol como disolvente de extracción con una relación de muestra a disolvente de 1:10 a 50 °C durante 2 horas. La actividad anticancerígena in vitro de ambos extractos se evaluó frente a diferentes líneas celulares de cáncer humano. Los resultados revelaron que ambos extractos ejercen un efecto anticancerígeno cercano al valor del fármaco doxorrubicina contra líneas celulares hepáticas HepG2 y MCF-7 de mama, y actividad moderada contra líneas celulares de PC3 de próstata y HCT116 de colon, sin embargo, el extracto fermentado fue más potente que el no fermentado. No se observó ningún efecto contra las líneas celulares A549 de cáncer el pulmón, de cuello de útero o células HFB4 normales, para ambos extractos. El análisis GC/MS se llevó a cabo para determinar los compuestos responsables de las actividades antioxidantes y anticancerígenas. Los resultados mostraron la presencia de palmitato de metilo, oleato de metilo y oleato de etilo en el extracto metanólico de orujo de oliva no fermentado, mientras que el fermentado mostró la producción de carvacrol, timol, eugenol, óxido de cariofileno e isopalmitato de metilo.

Objectius de Desenvolupament Sostenible::12 - Producció i Consum Responsables Objectius de Desenvolupament Sostenible::13 - Acció per al Clima