Diseño y simulación de un fermentador aerobio para producir etanol a partir de jarabe de glucosa usando levaduras nativas

Abstract

Los biocombustibles han experimentado una espectacular expansión en poco tiempo debido a las incertidumbres que plantea el futuro de la energía y el obligado cumplimiento de los acuerdos de Kioto. En este estudio se plantea el diseño de un fermentador utilizando una levadura nativa aislada de la caña en cultivo batch aerobia sin inyección de aire; la cual mostró resultados favorables en la obtención de etanol a escala de laboratorio tomando como materia prima jarabes de glucosa extraídos de yuca. Se simuló y validó el modelo matemático del fermentador aerobio con mezclador teniendo en cuenta las propiedades descritas por la levadura nativa en el laboratorio para lo cual se desarrollaron balances de masa y energía que contribuyeron y algunos supuestos para cultivo batch, y un minucioso análisis para el diseño del biorreactor. Se demostró que el jarabe de glucosa extraído de yuca es un medio de cultivo que proporciona los nutrientes necesarios para el desarrollo de las cepas de levaduras nativas empleadas, así como para la biosíntesis de etanol. Debe ser muy cuidadoso con los residuales de este proceso que en ocasiones deben ser esterilizados antes de someterlos al procedimiento de depuración que permita verterlos a cualquier curso de agua. La depuración será tal que la demanda biológica de oxígeno (DBO) sea reducida a los niveles que establezcan las normas vigentes, al ser desechado un residual que contenga materias biodegradables.