Análisis teórico de la producción de ácido poliláctico a partir de biomasa residual disponible en el departamento de Santander

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dc.contributor.advisorGuevara Lastre, Cesar Augusto
dc.contributor.advisorBenavides Prada, Omar Andres
dc.contributor.authorVillamizar Mesa, María Paula
dc.contributor.authorDiaz Ariza, Ana María
dc.contributor.evaluatorLopez Giraldo, Luis Javier
dc.contributor.evaluatorRojas Perez, Lilia Carolina
dc.date.accessioned2025-09-01T16:16:29Z
dc.date.available2025-09-01T16:16:29Z
dc.date.created2025-09-01
dc.date.issued2025-09-01
dc.description.abstractEl ácido poliláctico es una alternativa biodegradable con creciente interés frente a polímeros fósiles debido a su menor impacto ambiental. Este trabajo presenta un estudio conceptual del proceso de producción de PLA a partir del bagazo de caña de azúcar disponible en Santander, Colombia. Se analiza la disponibilidad y el pretratamiento de la biomasa mediante hidrólisis enzimática y alcalina, como etapa clave para la obtención de azúcares fermentables. En el proceso de síntesis, se plantea la fermentación utilizando bacterias B. coagulans y la posterior purificación del producto mediante destilación reactiva. Finalmente, se estudia la conversión del monómero en PLA mediante el método ROP, bajo condiciones operativas específicas que garanticen una buena calidad del polímero. Además, se realizó un análisis económico preliminar que arrojó un VNA de -$118.465.343 USD y una TIR del 1 %, lo que indica que el proyecto no alcanza la rentabilidad esperada bajo las condiciones planteadas. Los resultados obtenidos permiten identificar cuellos de botella técnicos, especialmente en el pretratamiento y purificación, al tiempo que evidencian oportunidades para optimizar el proceso e implementar mejoras que favorezcan la sostenibilidad. Este análisis aporta información clave para futuros estudios orientados al aprovechamiento de residuos y producción de biopolímeros en el contexto local.
dc.description.abstractenglishPolylactic acid is a biodegradable alternative that has gained increasing interest as a replacement for fossil-based polymers due to its lower environmental impact. This work presents a conceptual study of the PLA production process using sugarcane bagasse available in Santander, Colombia. The availability and pretreatment of the biomass are analyzed, involving enzymatic and alkaline hydrolysis as key steps for the release of fermentable sugars. For the synthesis process, fermentation using B. coagulans is proposed, followed by product purification through reactive distillation. Finally, the conversion of the monomer into PLA is studied through ring-opening polymerization, under specific operating conditions to ensure good polymer quality. In addition, a preliminary economic analysis was conducted, resulting in an NPV of -$118,465,343 USD and an IRR of 1 %, indicating that the project does not meet expected profitability under current conditions. The results allow for the identification of technical bottlenecks, particularly in the pretreatment and purification stages, while also highlighting opportunities to optimize the process and implement improvements that enhance sustainability. This analysis provides key insights for future studies focused on the valorization of agricultural residues and the production of biopolymers within the local context.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Químico
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/46104
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingeníerias Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Química
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_f1cf
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia (CC BY-NC-ND 2.5 CO)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.titleAnálisis teórico de la producción de ácido poliláctico a partir de biomasa residual disponible en el departamento de Santander
dc.title.englishTheoretical Analysis of Polylactic Acid Production from Residual Biomass Available in the Department of Santander
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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Ingeniería Química