Síntesis e integración energética de un diseño conceptual de biorrefinería de microalgas por medio de optimización con criterios económicos

Abstract

Las microalgas se componen de metabolitos valiosos que pueden ser comercializados, como los biocombustibles que derivándose de estos microorganismos no generan cuestionamientos en cuanto a la seguridad alimenticia. No obstante, su costo de producción no puede competir todavía con los carburantes fósiles, este último es uno de los principales retos en cuanto a las biorefinerías de microalgas. Este trabajo se enfocó en hacer un diseño conceptual que establezca algunas condiciones mínimas que debería cumplir una biorefinería de microalgas para generar energía y subproductos de manera rentable. El resultado del diseño es una topología para recuperar productos valiosos por medio de una ruta de procesamiento que genere mayor productividad al menor costo, seleccionada a través de la optimización de superestructuras. Asimismo, teniendo en cuenta la simulación del proceso y las corrientes residuales propias de la biorefinería se busca disminuir costos y aumentar eficiencias energéticas por el diseño de una red de intercambiadores de calor. Para desarrollar el diseño conceptual se emplea una metodología de procesos integrados donde se tiene en cuenta las fuertes interacciones entre todas las variables implicadas y análisis de rentabilidad para establecer los parámetros del modelo como la cepa de microalga, los productos y subprodutos, la capacidad de procesamiento de biomasa y la distribución deseada de metabolitos en la microalga.