Dra. Idania Valdez Vazquez

Investigador titular, Unidad Académica Juriquilla, Universidad Nacional Autónoma de México.

email. ivaldezv@iingen.unam.mx
tel. (+52) 442- 192-61-70

Objetivos de la línea de investigación

Generales

Características y disponibilidad nacional de materias primas

  • Identificar posibles sitios de construcción de nuevas plantas industriales de producción de biocombustibles 2G, o reconversión de plantas industriales actuales, basados en datos de campo sobre la variabilidad y disponibilidad de materia prima lignocelulósica (residuos de cultivos de caña de azúcar, maíz, y trigo) para la Región Noroeste, Noreste, Centro y Sur del país.

Producción de biobutanol avanzado

  • Definir mejor consorcio para la co-producción de hidrógeno y solventes acetona-butanol-etanol para cada una de las materias primas consideradas.
  • Implementar los procesos de fermentación a escala piloto en operación lote y continua, y determinación de mejores condiciones para altos rendimientos y bajos tiempos de residencia para cada una de las materias primas consideradas.
  • Desarrollar el diseño conceptual de la biorrefinería que incluye tecnología propia.

Específicos

Características y disponibilidad nacional de materias primas

  • Determinar las características fisicoquímicas y poder calorífico de cada materia prima por cada Región.
  • Determinar el índice de residuo para cada materia prima por Región.
  • Determinar los usos actuales de cada materia prima por Región.
  • Describir el sistema agrícola para cada cultivo por Región.
  • Identificar posibles sitios de localización de plantas industriales de producción de biocombustibles con abastecimiento de materia prima no mayor a 100 km.

Producción de biobutanol avanzado

  • Caracterizar las relaciones ecológicas (tróficas) del consorcio microbiano productor de butanol a partir de un sustrato lignocelulósico modelo, a partir de información metagenómica.
  • Diseñar un esquema de selección artificial y/o mantenimiento que permita tener un reactor continuo de producción de butanol con alto rendimiento y estabilidad en el tiempo (robustez).
  • Establecer reactores para la producción de butanol a partir de la fermentación de cada materia prima (paja de trigo, rastrojo de maíz y bagazo de caña azúcar) utilizando consorcios microbianos definidos a nivel laboratorio.
  • Escalar a 10 kg base seca la producción de butanol con el consorcio microbiano que ofrezca los mayores rendimientos.
  • Implementar un reactor continuo para la producción de butanol con altos rendimientos, bajos tiempos de residencia y alta estabilidad en el tiempo (robustez).
  • Definir el diseño conceptual de biorrefinería para cada materia prima incluyendo las etapas de producción, purificación, tratamientos de residuos, cogeneración y captura de CO2.
Reseña

Ingeniero Ambiental egresado de la Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología del IPN. Realizó sus estudios de Doctorado Directo en Biotecnología Ambiental en CINVESTAV, obteniendo el grado en 2007. Actualmente es Investigador Titular A de tiempo completo de la Unidad Académica Juriquilla del Instituto de Ingeniería de la UNAM. Sus líneas de investigación contemplan: la revalorización de residuos agrícolas y agroindustriales y aguas residuales para la obtención de biocombustibles (hidrógeno, metano y alcoholes) y biopolímeros microbianos; el desarrollo de biorrefinerías celulósicas; la bioprospección microbiana de ambientes naturales y contaminados; el estudio ecológico de las comunidades microbianas presentes en biorreactores anaerobios; el estudio de la sostenibilidad de sistemas de producción de bioenergía.Ha colaborado en grupos interdisciplinarios en los proyectos Oli-PHA, NERIXIS y actualmente en el grupo de investigación de la Unidad Académica Juriquilla del Instituto de Ingeniería de la UNAM. Participa como investigador en el clúster de Biocombustibles Gaseosos y el clúster de Biocombustibles lignocelulósicos para el Sector Transporte del Centro Mexicano de Innovación en Bioenergía (CEMIE BIO). Investigador Nacional nivel 1 desde 2009. Cuenta con 27 publicaciones internacionales indizadas con un total de citas de 966 citas (índice h 12). Ha dirigido 8 estudiantes de licenciatura y 16 estudiantes de posgrado. Cuenta con más de 100 trabajos en eventos académicos.


Área de Interés
  • Sostenibilidad de los sistemas de producción de bioenergía.
  • Producción de biocombustibles a partir de residuos agrícolas.
  • Desarrollo de biorrefinerías basadas en cultivos mixtos.


Publicaciones Recientes
  • 2017. Sanchez A, Valdez-Vazquez I, Soto A, Sánchez S, Tavarez D. Lignocellulosic n-butanol co-production in an advanced biorefinery using mixed cultures. Biomass and Bioenergy. En prensa.
  • 2017. Valdez-Vazquez I, Morales AL, Escalante AE. History of adaptation determines short-term shifts in performance and community structure of hydrogen- producing microbial communities degrading wheat straw. Microbial Biotechnol. En prensa.
  • 2017. Bakonyi P, Buitrón G, Valdez-Vazquez I, Nemestóthy N, Bélafi-Bakó K. A novel gas separation integrated membrane bioreactor to evaluate the impact of self-generated biogas recycling on continuous hydrogen fermentation. Applied Energy 190:813–823.
  • 2017. Valdez-Vazquez I, Sánchez Gastelum CR, Escalante AE. Proposal for a sustainability evaluation framework for bioenergy production systems using the MESMIS methodology. Renew Sustain Energy Rev 68:360-369.
  • 2016. Cardeña C, Valdez-Vazquez I, Moreno G, Buitrón G. Effect volatile fatty acids mixtures on the simultaneous photofermentative production of hydrogen and polyhydroxybutyrate. Bioproc Biosys Eng 40: 231–239.
  • 2016. Navarro-Díaz M, Valdez-Vazquez I, Escalante AE. Ecological perspectives of hydrogen fermentation by microbial consortia: What we have learned and the way forward. Int J Hydrogen Energy 41:17297-17308.
  • 2016. Valdez-Vazquez I, Torres-Aguirre GJ, Molina C, Ruiz-Aguilar GML. Characterization of a lignocellulolytic consortium and methane production from untreated wheat straw: dependence on nitrogen and phosphorous content. Bioresources. In prensa.
  • 2015. Cardeña R, Moreno G, Valdez-Vazquez I, Buitrón G. Optimization of volatile fatty acids concentration for photofermentative hydrogen production by a consortium. Int J Hydrogen Energy 2015, 40(48): 17212-17223.
  • 2015. Valdez-Vazquez I, Pérez-Rangel M, Tapia A, Buitrón G, Molina CE, Hernández G, Amaya-Delgado L. Hydrogen and butanol production from native wheat straw by synthetic microbial consortia integrated by species of Enterococcus and Clostridium. Fuel 159:214-222.
  • 2015. Márquez-Reyes LA, Sánchez-Saavedra MP, Valdez-Vazquez I. Improvement of hydrogen production by reduction of the photosynthetic oxygen in microalgae cultures of Chlamydomonas  gloeopara and Scenedesmus obliquus. Int J Hydrogen Energy 40(23):7291–7300.
  • 2015. Pérez-Rangel M, Quiroz-Figueroa FR, González-Castañeda J, Valdez-Vazquez I. Microscopic analysis of wheat straw cell wall degradation by microbial consortia for hydrogen production. Int J Hydrogen Energy 40151-160.
  • 2014. Lara-Vázquez AR, Sánchez A, Valdez-Vazquez I. Hydration treatments increase the biodegradability of native wheat straw for hydrogen production by a microbial consortium. Int J Hydrogen Energy 39(35):19899-19904.
  • 2014. Lara-Vázquez AR, Quiroz-Figueroa FR, Sánchez A, Valdez-Vazquez I. Particle size and hydration medium effects on hydration properties and sugar release of wheat straw fibers. Biomass Bioenerg 68:67–74.
 
 



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