Bioetanol

 
Resumen Ejecutivo

En este informe se realiza un proyecto de producción de bioetanol utilizando residuos de biomasa forestal como materia prima. De acuerdo al estudio realizado se obtiene una eficiencia de conversión de materia prima de un 50% aproximado, llevando a cabo el proceso con las condiciones de temperatura, presión y concentraciones indicadas.
En cuanto a la eficiencia de remocióndel proceso de tratamiento, esta se acerca a un 90% de remoción de sólidos y de la vinaza presente en el residuo líquido. Para aumentar este porcentaje de remoción sería necesario el estudio de otra etapa de tratamiento para obtener prácticamente agua apta para el consumo.
Es importante mencionar que gracias a este tratamiento se puede recuperar el ácido sulfúrico utilizado en la hidrolisis ylos restos de biomasa que no reaccionan.
En cuanto a la cantidad de materia prima requerida, para una producción de 10.000 m3/año de bioetanol, se requieren cerca de 33.340 toneladas de residuo forestal, tomando en cuenta que por cada tonelada de materia prima se obtienen 300 litros de bioetanol.
Para hablar en términos de dinero, en la actualidad los residuos forestales no poseen un gran valoragregado, pues se utilizan principalmente para generar calor mediante la combustión. Estimamos que tiene un valor de $100 el Kg de residuo maderero. En cambio el litro de bioetanol tiene un costo de producción cercano a los $330/litro, por lo que su venta puede traer un mayor beneficio económico que solo utilizarlo para combustión.
El proceso productivo del bioetanol consta de cuatro etapasprincipales, el pre-tratamiento, la hidrólisis ácida, la fermentación y la destilación. Además se ha agregado la parte de tratamiento de residuos líquidos.
En la parte del pre-tratamiento, se pueden utilizar tanto físicos como fisicoquímicos y principalmente constan en adicionar calor a la materia prima para que las moléculas más complejas se ablanden y dejen entrar los químicos que se agregaran enotras etapas.
Luego sigue la etapa de hidrólisis ácida, en donde se adiciona ácido sulfúrico diluido en agua, en una proporción indicada. En esta etapa los azucares complejos, como la celulosa y la hemicelulosa, reaccionan con agua generando moléculas de azucares más simples como la glucosa y la xilosa. En esta etapa el ácido sulfúrico cumple la función de catalizar la reacción de degradación delos azúcares.

Seguido de esto se lleva a cabo la fermentación de la glucosa, utilizando para ello levaduras que contienen una sustancia llamada invertasa, que convierte azucares como a sacarosa en glucosa y fructosa. Luego entra en acción otra enzima llamada zimasa, en esta etapa se convierten la fructosa y glucosa en etanol y dióxido de carbono.
Finalmente se debe destilar el producto de lafermentación, pues contiene una gran cantidad de agua, en esta etapa se obtiene etanol al 99% y el agua recuperada se envía a la planta de tratamientos.
Las ventajas de este proyecto son de gran importancia energética y ambiental:
Reduce la dependencia energética del país.
Disminuye las emisiones de CO2, MP y gases del efecto invernadero.
Reduce la emisión de sustancias peligrosas para losseres humanos.
Otorga valor agregado a residuos forestales.
Este proyecto cumple con la normativa ambiental chilena, presentes en la Ley 19.300 y el Decreto Supremo 95, y se ha decidido ingresar al SEC de marea voluntaria, generando una Declaración de Impacto Ambiental.

















Índice de contenidos
Resumen Ejecutivo 1
Índice de Tablas 4
Índice de Figuras 5Introducción 6
Objetivos 8
Objetivos generales: 8
Objetivos Específicos: 8
Objetivos Transversales: 8
Antecedentes 9
Alcances 12
Marco legal Chile 12
Marco legal Internacional 13
Marco teórico 14
Desarrollo 16
Capítulo 1: Análisis de Mercado 16
Principales productores, exportadores e importadores del producto. 16
Costos de las principales materias primas y energías. 17
Costo del producto y...