Diseño de una planta de producción de ácido láctico

Abstract

La búsqueda de alternativas sostenibles para la producción de compuestos químicos valorados en la industria, como el ácido láctico, está en auge debido a la creciente preocupación por el medio ambiente, la economía circular y la reducción de la dependencia de fuentes no renovables. En este contexto, la industria del biodiésel ofrece una oportunidad única para la valorización de subproductos, siendo la glicerina uno de ellos. Este compuesto, generado en grandes cantidades durante la producción de biodiésel, presenta un desafío en términos de gestión de excedentes e impacto ambiental. El presente estudio se centra en la conversión de glicerina, específicamente aquella con una composición del 50% glicerina y 50% agua, obtenida como subproducto en la producción de biodiésel, en ácido láctico al 90% p/p. Este ácido es de gran importancia industrial, utilizado en numerosas aplicaciones como en la producción de poliácido láctico (PLA), un plástico biodegradable y compostable, aditivos alimentarios, y en el sector farmacéutico, entre otros. La demanda de ácido láctico continúa creciendo, lo que justifica la búsqueda de métodos de producción más sostenibles y económicamente viables. Este trabajo plantea una alternativa que no solo ofrece un proceso sostenible para la producción de ácido láctico sino que también contribuye a la valorización de la glicerina, reduciendo así los residuos industriales y promoviendo la economía circular. Se propone evaluar la viabilidad técnica y económica de este proceso, comparando la rentabilidad de la comercialización directa de glicerina con su conversión en ácido láctico, cuyo valor de mercado evidencia un potencial significativamente mayor. Se plantean tratar 40.000 toneladas/año de glicerina como materia prima de alimentación, considerando un valor de compra de glicerina de 350 USD/tonelada y un valor de venta aproximado del ácido láctico de 2.100 USD/tonelada. Además, se ha elegido como ruta de reacción un modelo de catálisis heterogénea en medio acuoso. La materia prima analizada proviene de una planta de biodiésel existente, lo que permite una integración vertical que reduce costos logísticos y maximiza la eficiencia del proceso. Se propone ubicar la planta de producción de ácido láctico en una localización estratégica que facilite tanto el suministro de glicerina como la distribución del ácido láctico producido, aprovechando infraestructuras existentes y minimizando el impacto ambiental del transporte. Este estudio no solo aspira a demostrar la viabilidad técnica y económica de producir ácido láctico a partir de glicerina sino también a contribuir al desarrollo sostenible de la industria química, ofreciendo una solución innovadora para la gestión de subproductos y promoviendo la creación de productos de valor agregado a partir de residuos industriales.