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Implementación de la metodología de síntesis y análisis de procesos a la etapa de cosecha de microalgas para la producción de...

Implementación de la metodología de síntesis y análisis de procesos a
la etapa de cosecha de microalgas para la producción de biodiesel
Implementation of the process synthesis and analysis methodology to microalgae
harvesting stage for biodiesel production
YeimmyYolima Peralta- Ruiz 1, Yeniffer Pardo Cárdenas1, Hames David Canchila Romero1,
Viatcheslav Kafarov2.
1

Ingeniero Químico, Escuela de Ingeniería Química, Universidad industrial de Santander, Centro de Investigación para el Desarrollo Sostenible
en Industria y Energía CIDES, Bucaramanga, Colombia: cisyc@uis.edu.co
2
Dr. Ing. Habil, Escuela de Ingeniería Química, Universidad industrial de Santander,Centro de Investigación para el Desarrollo Sostenible
en Industria y Energía CIDES, Bucaramanga, Colombia.
Recibido 25/11/11, Aceptado 25/06/2012

RESUMEN

Las microalgas son la materia prima más promisoria para la producción de biodiesel ya que alcanzan contenidos
de hasta un 80% en peso seco de aceites o carbohidratos dependiendo de la especie, que pueden ser utilizado en
la producción debiocombustibles, además requieren menos superficie para su cultivo en comparación con otras
materias primas como el maíz y la soya. En este trabajo se aplicó la metodología de síntesis y análisis de procesos
(ASP) a la etapa de cosecha del proceso de producción de biodiesel a partir de microalgas. Se realizó una revisión
bibliográfica de las alternativas para cosechar microalgas luego se evaluó yseleccionó el mejor método de acuerdo
a los criterios categorizados desde el punto de vista económico, impacto ambiental, seguridad, flexibilidad y controlabilidad. Posteriormente se realizaron balances de masa y energía y se estimó costos energéticos, de materia
prima y de cosecha. Finalmente se determinó que la aplicación de un sistema de floculación química con agitación
hidráulica sería un métodopromisorio para cosechar microalgas en procesos a gran escala, con un requerimiento
energético de 21.88 kwh/ton de biomasa, un costo por materia prima de $ US 2345.2/h y un costo de recolección
de la biomasa de $US 0.06/m3 de caldo de cultivo.
Palabras clave: análisis y síntesis de procesos, microalgas, cosecha, biodiesel, floculación, energía.

ABSTRACT

Microalgae are the most promising feedstock forbiodiesel production and content achieve up to 80% by dry
weight of oils or carbohydrates depending on the species, which can be used in the production of biofuels also
require less surface for crop compared with other raw material like corn and soybean. In this work was applied
the methods of synthesis and analysis processes to stage harvest of the production process of biodiesel frommicroalgae.it was performed a literature review of alternatives for harvesting microalgae then evaluated and
selected the best method categorized according to criteria from the point of view, environmental impact, safety,
flexibility and controllability. Then, it was made the mass and energy balances and estimated energy costs, raw
material and harvesting. Finally it was determined that the application of achemical flocculation system with
hydraulic agitation would be a promising method for harvesting microalgae in large-scale processes, with an
energy requirement of 21.88 kWh / ton of biomass, a raw material cost of $ U.S. 2345.2 / h collection cost of $ U.S.
biomass 0.06/m3 of broth.
Keywords: process synthesis and analysis, microalgae, harvesting, biodiesel, flocculation, energy.

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Prospect.Vol. 10, No. 1, Enero - Junio de 2012, págs. 132-144

1. INTRODUCCIÓN
Actualmente alrededor del 80% de la demanda mundial de
energía se satisface a partir de combustibles fósiles. Sin embargo, la utilización extensiva de estos combustibles ha generado un alto grado de contaminación ambiental [1]. Por
esta razón muchos países están prestando su atención en el
desarrollo de nuevas fuentes de...