Análisis Técnico-Económico Para La Obtención De Etanol Celulósico A Partir De La Cáscara De Maní

Diana Stefanía Cevallos-Álava, Verónica Elizabeth Vinces-Álava, Ernesto Alonso Rosero-Delgado

Resumen


La generación de energía convencional mediante combustibles fósiles conlleva generalmente al deterioro del medio ambiente. Por ello se buscan nuevas alternativas que compensen las necesidades del mundo actual. En la presente investigación se muestra un análisis técnico económico para la obtención de etanol celulósico a partir de hidrolizados obtenidos de cáscaras de maní tratadas con NaOH (3% m/v). Mediante un balance elemental se establecieron los coeficientes estequiométricos del proceso de fermentación de los hidrolizados. Se determinaron valores para el etanol YP/S= 0,44 gr gr-1 (%R= 85,35) y para las posibles emisiones YCO2/S= 0,43 gr gr-1. El perfil de alcoholes demostró la presencia de alcoholes superiores en el destilado final, en una concentración de 523,2 mg/100mL y de metanol 2128,1mg/100mL. Los indicadores económicos de un proceso industrial simulado, fueron: TIR 32,60% y un VAN positivo con un PRI de 4,74 años, el parámetro más susceptible durante el análisis de sensibilidad fue el costo de producción. La utilización de las cáscaras de maní muestra prometedores resultados en la producción de etanol de segunda generación, sin embargo, el uso industrial se ve condicionado a los procesos de hidrólisis y de destilación.


Palabras clave


Alcoholes; fermentación; estequiometría; costo de producción; hidrólisis.

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Referencias


Akpan, U., et al. (2005). "The production of ethanol from maize cobs and groundnut shells." 9(2): 106-110.

Allaire, F. and E. Cunningham (1980). "Culling on low milk yield and its economic consequences for the dairy herd." Livestock Production Science 7(4): 349-359.

Almaguer, D. R., Marrero, A. S. V., & Rodríguez, Y. D. (2009). Etapas del análisis de factibilidad. Compendio bibliográfico. Contribuciones a la Economía, (2009-03).

Almenares-Verdecía, J. F., et al. (2011). "Aspectos tecnológicos generales para la conversión a etanol de la biomasa lignocelulósica II." 31(3): 392-407.

Ascurra, A., et al. (2019). "Estudio económico para la obtención del bioetanol lignocelulósico." 4(6): 21.

Balan, V., et al. (2013). "Review of US and EU initiatives toward development, demonstration, and commercialization of lignocellulosic biofuels." 7(6): 732-759.

Beltrán-Arredondo, L. I., et al. (2020). "Valorisation of agroindustrial residues acid hydrolyzates as carbon sources for ethanol production by native yeast strains with different fermentative capabilities." 22(2): 78-87.

Bioenergy, I. I. (2013) "NREL Proves Cellulosic Ethanol Can Be Cost Competitive."

Castaño, H., et al. (2020). "Producción de etanol a partir de yuca fresca utilizando la estrategia de proceso HEFS (Hidrólisis Enzimática Y F." Revista Politécnica 16(31): 19-28.

Chauca Espinoza, K., et al. (2017). "Extracción de azúcares reductores totales ART por métodos físicos y químicos de planta de Zea mays (Poaceae)" maíz amarillo duro." Arnaldoa 24(1): 289-300.

Czekała, W., et al. (2018). "The energy value and economic efficiency of solid biofuels produced from digestate and sawdust." 159: 1118-1122.

Dutta, R. (2008). “Fundamentals of biochemical engineering”. Ane Books India. Springer. Lucknow, India. 92-260p.

Herring, J., et al. (2016). "A comparative study on the utilization of corn pericarp and peanut hull in the production of ethanol and the impact on food economics." 7(11): 1010-1020.

Ibáñez Bustos, K., et al. (2018). Criterios de evaluación financiera, Machala: Universidad Técnica de Machala.

Kumar, B., et al. (2018). "Bioconversion of pentose sugars to value added chemicals and fuels: Recent trends, challenges and possibilities." 269: 443-451.

Li, H., et al. (2016). "Engineering a wild-type diploid Saccharomyces cerevisiae strain for second-generation bioethanol production." Bioresources and bioprocessing 3(1): 1-17.

Loboguerrero Avila, C. M. (2007). Exploración de la factibilidad del aprovechamiento de los residuos de la extracción de aceite de palma para convertirlos en azúcares fermentables, Uniandes.

López Toledo, G. (2020). "Fermentación de poda de olivo con microorganismos inmovilizados para la obtención de bioetanol."

Lorenzo-Acosta, Y., et al. (2015). "Tratamiento industrial de vinazas de destilerías en reactores UASB." Tecnología Química 35(1): 32-45.

Loviso, C. L. and D. Libkind (2019). "Síntesis y regulación de los compuestos del aroma y sabor derivados de la levadura en la cerveza: alcoholes superiores." Revista Argentina de Microbiología 51(4): 386-397.

Márcio Santos Cabral, M., et al. (2016). "Bioethanol production from coconut husk fiber."

Montico, S. (2016). Biocombustibles: cereales y oleaginosos para consumo o sustitución de energía fosil. Revista de Investigaciones de la Facultad de Ciencias Agrarias-UNR, (12), 011-014.

Mukherjee, G., Dhiman, G., & Akhtar, N. (2017). Efficient hydrolysis of lignocellulosic biomass: Potential challenges and future perspectives for biorefineries. In Bioremediation and Sustainable Technologies for Cleaner Environment (pp. 213-237). Springer, Cham.

Muñoz, J. M. F. and S. S. Robles (2019). "Obtención de un adoquín como resultado de la mezcla de cáscara de maní, PET-1 y elementos tradicionales, para el sector popular. guayaquil, 2018."

Muñoz, S. V. O., et al. (2020). "Bebida alcohólica por fermentación de cáscara y mucilago del café (Coffea arabica L.) a diferente pH y concentración de levadura." Revista Científica UNTRM: Ciencias Naturales e Ingeniería 3(1): 9-15.

Ning, P., et al. (2021). "Recent advances in the valorization of plant biomass." Biotechnology for Biofuels 14(1): 1-22.

Ohimain, E. I. J. S. (2016). "Methanol contamination in traditionally fermented alcoholic beverages: the microbial dimension." 5(1): 1-10.

Peters, M., et al. (1991). "Cost estimation." Plant design and economics for chemical engineers: 150-215.

Riera, M. A., et al. (2018). "Residuos agroindustriales generados en ecuador para la elaboración de bioplásticos." 17(3): 227-247.

Rodríguez, M. D., et al. (2017). "Obtención de azúcares fermentables a partir de aserrín de pino pretratado secuencialmente con ácido-base." Revista internacional de contaminación ambiental 33(2): 317-324.

Rosales-Calderon, O. and V. J. B. f. b. Arantes (2019). "A review on commercial-scale high-value products that can be produced alongside cellulosic ethanol." 12(1): 1-58.

Santi, G., et al. (2015). "High solid loading in dilute acid hydrolysis of orange peel waste improves ethanol production." 8(3): 1292-1302.

Serrano-Ruiz, J. C. and R. L. Á. de Sotomayor (2011). Biocombustibles líquidos: procesos y tecnologías. Anales de la Real Sociedad Española de Química, Real Sociedad Española de Química.

Suárez-Machín, C., et al. (2016). "Levadura Saccharomyces cerevisiae y la producción de alcohol. Revisión bibliográfica." ICIDCA. Sobre los Derivados de la Caña de Azúcar 50(1): 20-28.

Subtil, T. and E. J. B. f. b. Boles (2011). "Improving L-arabinose utilization of pentose fermenting Saccharomyces cerevisiae cells by heterologous expression of L-arabinose transporting sugar transporters." 4(1): 1-10.

Tobin, T., et al. (2020). "Integration of wastewater treatment into process design of lignocellulosic biorefineries for improved economic viability." 13(1): 24.

Vázquez, H. J., & Dacosta, O. (2007). Alcoholic fermentation: An option for renewable energy production from agricultural residues. Ingeniería, investigación y tecnología, 8(4), 249-259.

Ventura Ríos, J., et al. (2017). "Composición química y rendimiento de biomasa de maralfalfa para producción de bioetanol de segunda generación." 8(1): 215-221.

Wang, Y., et al. (2020). "Dynamic simulation of continuous mixed sugar fermentation with increasing cell retention time for lactic acid production using Enterococcus mundtii QU 25." 13(1): 1-16.

Wong, W.-Y., et al. (2020). "Synthesis of renewable heterogeneous acid catalyst from oil palm empty fruit bunch for glycerol-free biodiesel production." 727: 138534.

Zeng, Y., et al. (2017). "Visualizing chemical functionality in plant cell walls." 10(1): 1-16.

Zhang, S., et al. (2016). "The relationship between alcohol consumption and incidence of glycometabolic abnormality in middle-aged and elderly Chinese men." 2016.

Zhong, X., et al. (2020). "Reducing higher alcohols by nitrogen compensation during fermentation of Chinese rice wine." Food science and biotechnology 29(6): 805-816.




DOI: https://doi.org/10.23857/pc.v6i10.3232

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