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8º CONGRESO IBEROAMERICANO DE INGENIERIA MECANICA
Cusco, 23 al 25 de Octubre de 2007

ANÁLISIS ENERGÉTICO DEL PROCESO DE OBTENCIÓN DE ETANOL A PARTIR DE EXCEDENTES ORGÁNICOS DEL BANANO. Velásquez Arredondo, H. I1,2, Ruiz Colorado A. A3, Oliveira Junior, S 2
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Grupo de Investigación en Bioprocesos, Universidad Nacional De Colombia, Sede Medellín. hivelasq@unal.edu.co

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Departamento deEngenharia Mecânica, Escola Politécnica, Universidade de São Paulo, Brasil. silvio.oliveira@poli.usp.br
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Grupo de Investigación en Bioprocesos, Universidad Nacional De Colombia, Sede Medellín. aaruiz@unalmed.edu.co

RESUMEN En este trabajo, se hizo el diseño de una planta productora de etanol y los balances de materia y energía para los procesos productivos del etanol, a partir de laplanta de banano (vástago y pseudotallo) y su fruto, con capacidad de procesar hasta 1000 kg/día de materia prima. Se analizó el comportamiento de cada etapa de proceso por la cual pasa la materia prima a saber, hidrólisis ácida de la pulpa de banano e hidrólisis enzimática del material celulósico, donde se obtiene jarabe principalmente de glucosa como producto intermedio y la fermentación ydestilación del jarabe para obtener como producto final etanol. Finalmente se construyeron y calcularon indicadores de rendimiento tanto másico como energético. Palabras Clave: banano, hidrólisis, fermentación, etanol.

Código1077

INTRODUCCIÓN El calentamiento global atribuido al consumo de combustibles no renovables, los altos costos, el agotamiento de ellos, la alta contaminación urbana y su altaparticipación en el sector del transporte, están siendo las fuerzas motivadoras para que en el mundo se estén realizando investigaciones sobre el uso de fuentes alternativas de energía, especialmente aquellas que se derivaban del uso de la biomasa como fuente de energía. El etanol obtenido de diferentes materias primas de origen vegetal como la caña de azúcar, la remolacha y el maíz se estáproduciendo, como substituto de la gasolina, para ser usado en los motores de encendido provocado, debido a sus ventajas técnicas, económicas, ambientales y estratégicas ya que posibilita la disminución del consumo de gasolina y por lo tanto de la dependencia energética. Código 1077 El etanol, de origen biomásico se considera un producto biodegradable, libre de azufre, como el carbono en su cadena es deorigen vegetal, al ser liberado durante la combustión no contribuye en el balance neto de producción de dióxido de carbono, disminuyendo el efecto en el calentamiento global. El etanol es miscible en la gasolina, por lo tanto puede ser usado mezclado o puro sin mayores dificultades, países como Brasil han desarrollado la tecnología necesaria en los motores, donde los cambios en el comportamientomecánico del motor, son bien conocidos. A pesar del conocimiento de la forma de producción de etanol, bien sea a partir de azucares, almidones o material celulósico presente en la material vegetal, sus costos de producción con relación a la gasolina, lo hacían prohibido económicamente, su única posibilidad de uso, era mediante el cobro de subsidios o impuestos que nivelaran los costos, sin embargodados los altos precios de los hidrocarburos, surgen como una alternativa rentable de producción. Dada la composición química del banano y de sus residuos vegetales como tallo y pseudotallo, es posible su utilización para la producción de etanol. A diferencia de la caña de azúcar o la remolacha, se hace necesario someter esta materia prima a procesos adicionales como hidrólisis, con el objetivo deconvertir el material orgánico jarabe azucarado que después mediante fermentación y destilación se usa como materia prima para producir de etanol. Muchas variables afectan el rendimiento en la producción de jarabe, entre ellas el tipo de materia prima, composición química, grado de humedad, contenido de almidones, celulosa, hemicelulosa y ligninas, el grado de agitación, tiempo de reacción,...