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DISCUSIONES:
La concentración de alcohol en los caldos de cultivo resultantes de los procesos de fermentación oscila entre 2,5 y 10% (p/p), por lo que es necesario concentrar el etanol hasta valores mayores a 99% (p/p) y obtener así alcohol anhidro (deshidratado), que es el utilizado en calidad de aditivo para la gasolina, ya que la presencia de agua en el EtOH puede conllevar a fallas durantela combustión en el motor (Wyman, 1994). Debido a las propiedades físico-químicas de las mezclas alcohol-agua, es imposible retirar completamente el agua a presión atmosférica como consecuencia de la formación de una mezcla azeotrópica que implica la obtención de mezclas con un máximo de 95,6% en peso de EtOH, por lo que son necesarios procesos de separación no convencionales.
Un enfoquepropuesto para la separación del EtOH es el empleo de la extracción con fluidos supercríticos, que se basa en la gran capacidad de solubilización de un fluido a temperatura y presión superiores a las de su punto crítico líquido-vapor. De esta manera se utilizan las ventajas tanto de la destilación como de la extracción líquida con la mejoría adicional de que pequeños cambios en temperatura y/o presión enla región crítica causan grandes cambios en la densidad del solvente y por lo tanto en su poder de disolución (Sánchez y Cardona, 2004). Budich y Brunner (2003) han utilizando CO2 supercrítico (333,2 K y 10 MPa) en contracorriente para la recuperación de etanol de mezclas acuosas, siendo regenerado el disolvente mediante un sistema de destilación multietapa y obteniendo una concentración de etanolen el extracto de 99,5% en peso.
Gulati et al. (1996) enfatizaron las posibilidades de integrar a las plantas de obtención de EtOH a partir de maíz, líneas de producción que empleen fibra de maíz como materia prima. Estos autores consideran que con 80% de eficiencia en la hidrólisis y fermentación de hexosas y un 70% para las pentosas, se podría obtener un aumento del rendimiento de EtOH de0,22gal/saco de maíz, siendo el máximo posible de 0,3gal/saco de maíz. Cabe destacar el proceso modelo a partir de biomasa que comprende una hidrólisis previa de la materia prima con ácido diluido, seguida de la sacarificación y co-fermentación simultáneas, así como la producción de celulasas microbianas y la combustión de lignina para la obtención de la energía necesaria para la planta (Wooley etal., 1999b). El costo de producción de 1L de EtOH por este proceso se calcula en US$1,50 mientras que a partir de maíz es de US$0,88 (McAloon et al., 2000).
Cardona y Sánchez (2004) simularon diversos esquemas tecnológicos considerando variaciones en las etapas de pretratamiento e hidrólisis, fermentación, separación y tratamiento de efluentes. Se hizo énfasis en las posibilidades de integrar variosprocesos en una sola unidad y se emplearon los gastos energéticos para la comparación de los esquemas propuestos. Los resultados demostraron que el diagrama más apropiado debe incluir la sacarificación y co-fermentación simultáneas, la destilación acoplada con la pervaporación y un reciclaje de aguas residuales para usarlas como agua de proceso. Este análisis se complementó con la evaluación decostos de capital y de operación para diferentes materias primas que requieren de tecnologías diferentes de procesamiento (Cardona et al., 2005). Los resultados arrojaron menores costos para el proceso a partir de almidón debido a la mayor complejidad del proceso a partir de biomasa y a que este último proceso no está totalmente desarrollado.
Se ha propuesto el empleo de cultivos mixtos delevaduras que asimilen tanto hexosas como pentosas, pero surge el problema de que los microorganismos que utilizan hexosas crecen más rápido y su conversión a EtOH es más elevada (Sánchez y Cardona, 2005). Laplace et al. (1993) emplearon un mutante de Saccharomyces cerevisiae con capacidad respiratoria deficiente, cultivado junto con Pichia stipitis en cultivos por lotes y continuos en condiciones...