Estrategia investigativa para la tecnología de obtención de etanol y coproductos del bagazo de la caña de azúcar

Abstract

Se presenta un estudio del proceso de obtención de etanol y coproductos, a partir del bagazo de caña de azúcar, siguiendo una estrategia investigativa, que comienza con el análisis de vigilancia tecnológica, y de acercamiento a la región de óptimos resultados del proceso, a través del método de optimización de Box-Wilson. La estrategia incorpora la realización sistemática de análisis técnicos-económicos partiendo de los resultados experimentales, lo que sirve para direccionar la experimentación, lo cual es un aspecto esencial en el diseño de un proceso químico. El pre tratamiento organosolv es estudiado como vía para lograr el fraccionamiento del bagazo, usando H2SO4 o NaOH como reactivos, corroborándose que el H2SO4 es más selectivo a la eliminación del xilano y el NaOH a la lignina, así como que el xilano en los sólidos pre tratados presenta mayor influencia sobre la concentración de azúcares después de la hidrólisis enzimática que la lignina, en los rangos ensayados. Este aspecto contribuyó a estudiar el pre tratamiento aplicando dos etapas. La incorporación de xilanasa, y de tensoactivos en la etapa de hidrólisis enzimática, incrementa en un 20.8% la concentración de glucosa. En el análisis, se valoró la obtención de furfural o de xilosa en la primera etapa de pre tratamiento variando las condiciones de operación. Se obtuvo como resultado que, en las condiciones tecnológicas y económicas ensayadas, el valor más bajo de costo unitario del etanol se obtuvo cuando la xilosa se utilizó como materia prima para la producción de etanol, y con respecto al indicador costo por peso, el menor valor fue al obtener furfural a partir de la xilosa. Además, se evaluaron diferentes configuraciones de hidrólisis enzimática y fermentación, correspondiendo los mejores resultados a la de presacarificación. El estudio de sensibilidad a los costos de materias primas demostró que obtener coproductos como furfural disminuye el Período de Recuperación de la Inversión (PRD) e incrementa la ganancia obtenida.