Diseño de una planta de producción de bioetanol

Abstract

Siguiendo el nuevo paradigma mundial de ingeniería verde, se requiere aún más el desarrollo de nuevas formas de energía como alternativa a los combustibles fósiles que generan graves impactos ambientales. Surgen así las energías renovables como una de las mejores opciones para este problema. El bioetanol, en particular, es un combustible que se obtiene a partir de la fermentación alcohólica del azúcar utilizando biomasa. En el caso particular de la planta en cuestión, se trabaja a partir de remolacha azucarera, la cual no se cultivará sino que se obtendrá de plantaciones cercanas a la fábrica. De esta manera, se dimensionó la planta para la producción de 100.000 m³/año de combustible. El diseño de los fermentadores se realizó a partir de un modelo cinético, utilizando “Saccharomyces Cerevisiae” como levadura y analizándose los valores de pH, temperatura y concentración para maximizar la producción de bioetanol. Luego del análisis de diferentes alternativas para la purificación de bioetanol, se decidió utilizar un sistema de destilación en tres columnas: azeotrópica, extractiva y recuperadora. Como solvente extractor se utiliza etilenglicol. Así se logra la pureza del bioetanol apta para su utilización como combustible. Seleccionados los equipos auxiliares necesarios, y diseñada la red de intercambiadores de calor, se logró reducir el requerimiento de energía mediante integración de algunos sistemas de la planta. Por otro lado, se planteó además, una planta de recuperación del principal subproducto de esta fermentación: el CO2. Se diseñaron los equipos y sistemas necesarios de purificación previos a su comercialización. Por último, se realizó un análisis económico para analizar la rentabilidad del proyecto. La planta generada posee una inversión total de aproximadamente 76 millones de US$. Dados los altos costos de materia prima y en comparación, el bajo precio de venta del bioetanol, no se obtuvo un proyecto rentable. De todas formas, se plantea que si se pudiera comercializar el biocombustible a un mayor precio, y se lograra reducir los costos de materia prima, se podría hallar una rentabilidad aceptable en el proyecto lo que abriría la posibilidad de instalación de una planta de producción de bioetanol a partir de remolacha azucarera en la Argentina. Mail de los autor/es Denise Demarco <demarcodeni@gmail.com>