84

Centro Azcar 38(2): 84-89 abril-junio, 2011

Titulo: Anlisis tcnico-econmicocomparativo de las alternativas deproduccin de etanol y fulgurar del

bagazo de caa de azcarTitle: Comparative techno-economic

analysis of the alternatives of ethanolproduction and furfural from sugar cane

bagasse.

Autores: Oliva Conyedo, Yaser1, Mesa Garriga, Leyanis2, GonzlezSurez, Erenio2*, Castro Galiano, Eulogio3

1) Empresa Comercializadora de Petrleo (CUPET). Santa Clara, VillaClara2) Centro de Anlisis de Procesos, Universidad Central Marta Abreu de Las Villas. Cuba3) Departamento de Ingeniera Qumica, Ambiental y de los Materiales.Universidad de Jan. Espaa.

Resumen:En este trabajo se hace un anlisis comparativo tcnico econmico delas posibilidades de produccin de etanol desde glucosa y xilosa oproduccin de etanol desde glucosa y furfural desde xilosa. En elestudio se analizaron amabas alternativas incluyendo la consideracinde utilizar la lignina como materia prima para otras producciones. Elcosto del litro de etanol, el costo por peso de produccin y el PRDfueron considerados como indicadores econmicos. Los resultadosdemostraron que la alternativa considerando la produccin de etanoldesde xilosa presenta ms bajos costos para el litro de etanol y PRDsuperiores a 6.5 aos, y con ms altos costos de produccin conrelacin a la alternativa que consider la produccin de furfural desdexilosa. El PRD de la variante que obtiene como coproductos furfural esde 2.5 aos, que es un indicativo de que en las condiciones analizadasse obtiene ganancia por medio de la fabricacin de coproductos.Palabras claves: Etanol, bagazo de la caa de azcar, furfural, anlisistcnico-econmico

85

Centro Azcar 38(2): 84-89 abril-junio, 2011

Abstract:A comparative technic economic analysis of the possibilities of ethanolproduction from xylose and glucose or ethanol production from glucoseand furfural from xilose was made. Moreover, in the study are analyzedboth alternatives including the lignin supply for raw material from otherproductions. The cost of ethanol liter, the cost of production and PRDwere considerer economical indicators. The results show that the alterna-tive considering the ethanol productions from xylose present lower cost byethanol liter and PRD upper to 6.5 years, but higher values of the cost ofproduction with relation the alternative that considering the furfural fromxilosa. The PRD of the variant the furfural like byproduct is 2.5 years, thatit is an indicative of obtain the profitability by mean to coproducts in ana-lyzed conditions.Keys words: Ethanol, sugarcane bagasse, furfura, technical-economicalanalysis

86

Centro Azcar 38(2): 84-89 abril-junio, 2011

Introduccin:La produccin de etanol de residuos lignocelulsicos se ha propuesto con una tecnologa que tiene dosetapas que fraccionan el material. Una primera etapa cida dirigida a separar la hemicelulosa, transformadaen azucares de 5 tomos de carbono, una segunda etapa bsica que separa la lignina y el producto final,que es el material celuligntico ms concentrado en celulosa, el cual es posteriormente hidrolizadoenzimticamente para obtener azucares de seis tomos de carbono.(Mesa; 2010). Aqu se presenta laevaluacin tcnico econmico del mejor destino de los azucares de 5 tomos de carbono separados en laprimera etapa, aqu las alternativas evaluadas son, utilizarlos como fuente de etanol, o utilizarlas en laproduccin de furfural (Gonzlez; E; 2010).

Desarrollo:2.1. Formulacin de alternativas:En el primer caso, la temperatura en la etapa cida es baja y los azucares de 5 tomos de carbono sedestinan a etanol. Figura 1

En el segundo caso, alta temperatura en primera etapa, el furfural, este se extrae por arrastrecon vapor para ser concentrado y purificado. Figura 2.

87

Centro Azcar 38(2): 84-89 abril-junio, 2011

Figura 2: Produccin de furfural a partir de xilosa y etanol de glucosa con presacarificacin yfermentacin.2.2. Evaluacin de las condiciones ptimas tcnico econmica de alternativas.La evaluacin tcnico econmica se realiz para 500 hectolitros de etanol por da y previendo 300 das de

produccin anual.

En ambas alternativas tecnolgicas se uso la combinacin de sacarificacin y fermentacin tipo PreSac. El

anlisis se hizo mediante la estimacin de los valores inversionistas y los costos de produccin (Peters-Timmerhaus; 1980), para un diseo experimental (terico) del tipo 23, incluyendo como variablesindependientes:

El impacto de la variacin del tiempo total del proceso X1, a niveles de 30, 32 y 34 horas y X2: Carga enzimtica, a niveles de 10, 20 y 30 UPF/g de sustrato pretratado de acuerdo con el

rango estudiado experimentalmente.

Como indicadores econmicos se consideraron, el Costo por litro de etanol, Perodo de Recuperacin de

la Inversin (PRD) y la Ganancia.Resultados econmicos para la variante en la que se obtiene etanol de la xilosaLos resultados del diseo 23 de la alternativa de obtener etanol se muestran en la tabla 1.

Tabla 1. Resultados de los indicadores econmicos del diseo 23. (Etanol de xilosa)

88

Centro Azcar 38(2): 84-89 abril-junio, 2011

89

Centro Azcar 38(2): 84-89 abril-junio, 2011

Conclusiones.En la alternativa en la cual la fraccin xilano es llevadaa etanol, se reportan valores muy altos del PRD.Mejores resultados se alcanza en la variante dondese obtiene furfural, como coproducto de alto valor,en la que logra, valores del PRD ventajosos paracualquier proceso inversionista. De lo anterior serefuerza el concepto de biorefinera para la obtencinde etanol de residuos lignocelulsicos pues larentabilidad de las inversiones solo se logra en lavaloracin de los coproductos de alto valoragregado.

Bibliografa

.Gonzlez; E; L. Mesa Garriga, M. MoralesZamora, C. Cara Corpas, E. Castro GalianoObtention of furfural and ethanol from sugar canebagasse. 18th European Biomass Conference andExhibition from Research to Industry and MarketsLyon, Frances, 2010.

Mesa L. Gonzlez E, Cara C., Ruiz, E. Romero I.,Castro E. 2009b. Preliminary evaluation oforganosolv pre-treatment of sugar cane bagasse forglucose production: Application of 23 experimentaldesign. Appl Energy, doi:10.1016/j.apenergy.2009.07.016

Peters, M. S., K. D. Timmerhauss. 1981. PlantDesign and Economics for Chemical Engineers.McGraw-Hill International Editions. ISBN 0-07-66473-0,

Copyright of Centro Azcar is the property of Editorial "Samuel Feijoo" and its content may not be copied oremailed to multiple sites or posted to a listserv without the copyright holder's express written permission.However, users may print, download, or email articles for individual use.