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Evaluación energética y análisis económico de un esquema de procesamiento para biocombustibles líquidos de tercera generación

Resumen

Actualmente la producción de biocombustibles a partir de microalgas pesar de ser un proceso sostenible no es un proceso rentable, debido a que las tecnologías actuales aún son muy costosas, sin embargo, desde hace décadas, estudios en microalgas han demostrado que estas son una fuente de diversos productos, no solo carbohidratos, lípidos y proteínas sino también vitaminas, minerales, antioxidantes, entre otros. El concepto de biorefinería nace con el fin de aprovechar todo lo que la biomasa puede producir, sin embargo, aún es necesario elaborar e implementar mejores tecnologías con el fin de aumentar rendimientos y disminuir costos. En base al concepto de biorefinería, la microalga C Vulgaris fue escogida de acuerdo a su composición y condiciones de crecimiento. para la producción de bioetanol a partir de carbohidratos, biodiesel a partir de lípidos, así como glicerina, pigmentos y proteínas. Como medio de cultivo se utilizó la vinaza de caña. Para el cultivo se seleccionó el sistema open ponds y microfiltración para la recuperación de biomasa. hidrólisis para la disrupción de la pared celular y mediante extracción húmeda se obtuvo pigmentos, lípidos y una corriente rica en proteínas y carbohidratos, biodiesel fue obtenido a partir de transesterificación, bioetanol se obtuvo por sacarificación y fermentación simultánea, y se obtuvo una vinaza rica en proteínas. El proceso fue simulado en aspen para obtener balances de masa y energía. Se propuso realizar una integración energética para disminuir los requerimientos energéticos, así como disminuir los costos, mediante un modelo minlp se obtuvo una red óptima de transferencia. Por último, se realizó una evaluación económica para determinar la rentabilidad del proceso. De acuerdo a los resultados obtenidos el proceso resulta rentable, recuperando la inversión a corto plazo, además la integración energética permite ahorrar requerimientos energéticos de 80% en calentamiento y 10 % en enfriamiento