Diseño de una planta de producción de bioetanol a partir de maíz

Abstract

En este proyecto se requiere evaluar la factibilidad de instalación de una planta generadora de bioetanol a partir de maíz en el Parque Industrial Pergamino, Buenos Aires, Argentina. Para ello, se diseñan y evalúan sus implicancias económicas y su rentabilidad. Se prevé una capacidad de producción anual de la planta de 200.000 m3/año de etanol, considerando 330 días de producción anual y habiendo estimado un mes de parada de planta en enero. Los potenciales clientes son YPF S.A., SHELL ARGENTINA C.A.P.S.A. y AXION ENERGY ARGENTINA S.A. Además se producen y venden 187.378 tn/año de CO2 y de 294.421 tn/año de DDGS. Se adopta como vida útil del proyecto un período de diez años, durante los cuales se trabajará a plena capacidad productiva puesto que, para los requerimientos del mercado, es un valor de producción razonable. El bioetanol, por legislación, debe poseer una pureza del 99,5% en peso. Para ello, las principales materias primas requeridas son maíz, 767.541,5 tn/año, enzima, 1.082,8 tn/año y levadura, 1.140,5 tn/año. El tipo de proceso productivo elegido es el de molienda en seco y se propone la sacarificación y fermentación en simultáneo. Además, se utiliza una licuefacción enzimática, con la enzima hidrolizante de almidón granular, lo que genera un calor de reacción total por mol de etanol de -30 kJ/mol. Para la fermentación, se decide utilizar un sistema de tanques en serie de cinco reactores TAC de 3.544 m3 de volumen cada uno, siendo el volumen total de 17.720 m3. Cada tanque posee un sistema de agitación formado por un eje central con tres impulsores de cuatro aspas. Además es refrigerado por agua mediante un serpentín. La última etapa de la producción de etanol, es el procesamiento del mismo para aumentar su concentración y así cumplir con las especificaciones requeridas por la normativa para su comercialización. Para ello se diseñan tres columnas de destilación en serie, la primera azeotrópica, la segunda extractiva y la tercera de recuperación de solvente. Los diámetros de cada una de ellas son 4,9, 2,2 y 1,6 m, mientras que sus alturas son 17,08, 19,52 y 3,66 m. Al evaluar la rentabilidad de un proyecto se deben tener en cuenta la inversión fija total, US$ 145.190.244, el costo total de producción, 189.936.705 US$/año y los ingresos por ventas, 249.095.853 US$/año. De los costos mencionados, 68% corresponde a la materia prima, 20% a los servicios, 5% a la depreciación y el 7% faltante al resto de los costos. Además, de los ingresos por ventas, el 49,29% son producto de la comercialización del etanol, 36,07% del CO2 y 23,64% de los DDGS. Del análisis de rentabilidad se obtiene que el valor presente es US$ 20.446.421, mientras que la tasa interna de retorno de 22,72%, siendo 20% la tasa de rentabilidad mínima aceptable, para un proyecto de estas características. Por lo tanto, el proyecto resulta rentable. Evaluando la sensibilidad, en general, para las fluctuaciones típicas, el proyecto continúa siendo rentable. Mail del autor/es Sebastián Gelsumino <sebastiangelsumino@gmail.com>