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Evaluación de la sostenibilidad de tecnologías emergentes de producción de biocombustibles en Colombia aplicando críterios técnicos, ambientales y económicos

Abstract

La inexistencia de indicadores cuantitativos de sostenibilidad es actualmente una barrera que no permite comparar de manera efectiva dos o más procesos productivos, incluyendo las tecnologías emergentes de producción de biocombustibles. En esta tesis se plantean diferentes diseños conceptuales de procesos emergentes de producción de biocombustibles relacionados directamente con la cadena productiva de la palma africana y se plantea el uso de un indicador monetario de sostenibilidad. Los procesos fueron agrupados en tres grupos: procesos de producción de biodiesel (catálisis heterogénea y homogénea), procesos termoquímicos (metanol, hidrógeno, combustibles por la ruta Fischer-Tropsch) y procesos bioquímicos de producción de etanol (pretratamiento ácido/base, organosolv y explosión de vapor), los cuales fueron simulados en Aspen Hysys para calcular su eficiencia energética y exergética. La sostenibilidad económica de los procesos bajo estudio fue analizada a través del Valor Presente Neto (VPN) y la Tasa Interna de Retorno (TIR). La sostenibilidad ambiental fue evaluada a través de la aplicación de la metodología del Analisis de Ciclo de Vida (ACV), cuantificando seis categorías de impacto ambiental con el método EPD® (Environmental Product Declarations) en Simapro 7.1®. Las categorías de impacto ambiental evaluadas fueron cambio climático, acidificación, formación de oxidantes fotoquímicos, deterioro de la capa de ozono, eutrofización y uso de energía no renovable. El desarrollo del indicador de sostenibilidad se basó en el cálculo de las externalidades ambientales y su inclusión en la evaluación económica, lo cual produce una variación de la rentabilidad de los procesos, generando un Valor Presente Neto Extendido (VPNex). Entre los procesos evaluados solo los procesos de producción de hidrógeno y combustibles líquidos por la ruta Fischer-Tropsch presentaron valores VPNex positivos.