Dar a conocer la producción del bioetanol a partir de la caña de azúcar, diagrama de flujo, detallar cada una de las etapas de obtención, análisis de ciclo de vida y por último el impacto ambiental que genera en Colombia.

1. BIOETANOL
BRAYAN ZAPARDIEL B.
CAROLINA OSSES M.
JHON ECHAVEZ O.
Programa Ing. Ambiental y de saneamiento

2. ¿Qué es el bioetanol?
o Es un biocombustible y por lo tanto es renovable,
a diferencia del petróleo, que es un combustible
de tipo fósil.
o Los biocombustibles “ecológicos” son carburantes
que sustituyen en mayor o menor medida el
consumo de la “gasolina”.
o Tiene como principal objetivo disminuir las
emisiones de los famosos gases de efecto
invernadero que calientan en exceso la superficie
de la tierra y provocan un gran aceleramiento del
cambio climático.

3. ¿Para que sirve el bioetanol?
o Se puede utilizar en la gasolina a 20% sin cambiar el
motor o motores utilizados. El bioetanol tiene un
valor calorífico inferior al de la gasolina derivada
del petróleo.
o Se utiliza principalmente para aumentar el
octanaje de la gasolina.
o Las posibilidades energéticas del bioetanol sin
embargo no se limitan al sector del transporte, ya
que se puede utilizar como combustible para la
calefacción y el ámbito doméstico.

4. DIAGRAMA DE FLUJO DE
OBTENCION DEL BIOETANOL
APARTIR DE LA CAÑA DE
AZUCAR

5. ETAPAS DEL PROCESO
o Dilución: Es la adición del agua para ajustar la cantidad
de azúcar en la mezcla o la cantidad de alcohol en el
producto. Es necesaria porque la levadura, usada más
adelante en el proceso de fermentación, puede morir
debido a una concentración demasiado grande del alcohol
o Conversión: Es el proceso de convertir el
almidón/celulosa en azúcares fermentables. Puede ser
lograda por el uso de la malta, extractos de enzimas
contenidas en la malta, o por el tratamiento del almidón
con el ácido en un proceso de hidrólisis ácida.

6. o Fermentación: La fermentación alcohólica es un
proceso anaeróbico realizado por las levaduras,
básicamente. De la fermentación alcohólica se obtienen un
gran número de productos, entre ellos el alcohol.
o Deshidratación: Este sistema de deshidratación utiliza
ciclo hexano el cual forma mezclas ternarias con el alcohol
y el agua, que al vaporizar y condensar se produce una
separación de fases:
 a) Fase “liviana” compuesta por un 94.7 % de ciclo hexano –
5.1% alcohol etílico – 0,2% agua
 b) Fase “pesada” compuesta por: 63 % etanol – 17% de agua
– 20% ciclo hexano La fase “pesada” es la que se retira del
proceso de la columna de deshidratación para separar en
otra columna (recuperadora) el agua del resto de alcohol y
ciclo hexano, volviendo estos dos últimos a la columna
deshidratadora, eliminando el agua por la parte inferior de
la columna recuperadora.

7. ANALISIS DE FLUJO DE
MATERIA DEL BIOETANOL
 En las siguientes gráficas se puede observar los rendimientos
de las materias primas para la producción de bioetanol, sin
embargo estos rendimientos vienen ampliamente ligados a las
condiciones y políticas de cada país.

9. RESUMEN DE LOS COSTOS DE
CAPITAL Y OPERACIÓN
Ente el 11% y 23% a costos de capital
El 47% y 20% a costos de operación y mantenimiento.
El 37% y el 16% de este costo corresponde a la materia
prima.
El 13% y 24% a insumos.

10. ANALISIS DE CICLO DE VIDA
DEL BIOETANOL

11. IMPACTOS AMBIENTALES
Negativos:
 El impacto sobre las aguas superficiales es negativo y se da
por las labores como el control de malezas y la fertilización
química, que se acentúa en la época de lluvias. Los residuos
de plaguicidas y de fertilizantes son arrastrados hacia los
ríos o fuentes naturales de agua con ayuda del agua de
riego, con lo que el agua se contamina con agentes biosidas
o aumenta su concentración de nitratos.
 El riego así como el lavado de la caña, tienen el
inconveniente de que disminuyen el caudal de agua
disponible para otros usos (consumo humano, transporte,
recreación, etc.) de los ríos de los que se alimentan.
 Además, este tipo de cultivos también tienen un impacto
negativo sobre las aguas subterráneas, por la fertilización
química, ya que los nitratos liberados muchas veces no son
absorbidos por las plantas ni organismos con lo que se filtran
hacia las capas más profundas de la tierra hasta llegar a los
mantos de agua subterránea

12. Positivos:
 Por su parte el establecimiento de los canales de riego
y drenaje así como la nivelación, tienen un impacto
positivo sobre las aguas superficiales al canalizar y
distribuir mejor las aguas pluviales que se obtienen por
percolación y lixiviación y al evitar encharcamientos.
 La arada, el surcado y la siembra ejercen un impacto
positivo sobre las aguas pues des compactan el suelo
mejorando su aireación y su capacidad para filtrar las
aguas pluviales.
 En la producción de etanol a partir de caña de azúcar
se generan grandes cantidades de bagazo. Este
material se emplea como combustible debido a su alto
contenido calórico. De hecho la combustión del bagazo
permite producir el vapor requerido por el proceso de
transformación de la caña a etanol. El bagazo también
puede cubrir las necesidades de energía eléctrica del
proceso si se emplean esquemas de cogeneración.

13. TRATAMIENTOS Y APROVECHAMIENTOS
DE RESIDUOS
Residuos sólidos:
 Bagazo: Son las fibras restantes de la extracción del
jugo, pueden ser blandas o duras y generalmente se
usan como combustible en los hornos y calderas para
la generación de vapor. El contenido de fibra de la
caña de azúcar varía entre 13−17%.
 Tortas de filtración: Son el producto de la filtración
del jugo clarificado. Se usan en mezcla con las vinazas
como fertilizante después de un proceso de bio-
compostaje.

14. Residuos gaseosos:
La mayor fuente de emisiones gaseosas son las calderas que
utilizan bagazo como combustible, siendo su principal
problema las cenizas ligeras, las cuales son el producto de
la combustión de la fibra blanda del bagazo.
Residuos líquidos:
De todas las aguas residuales provenientes de los complejos
azucareros/alcoholeros, las que son más contaminantes por
su concentración de material orgánico biodegradable y no
biodegradable son las vinazas, que se producen en una
proporción de 12 a 15 litros por cada litro de alcohol
destilado. Las vinazas, retienen la materia soluble
remanente después de la fermentación y la destilación de
las melazas y el jugo de caña, al igual que los subproductos
no volátiles de la fermentación.

15. CONCLUSIONES
 Aunque ambientalmente el proceso de obtención de
etanol a partir de maíz es el más limpio, pero no se puede
considerar como el más apropiado para la implementación
a nivel industrial bajo las condiciones actuales del país,
pues aparte de este indicador ambiental es necesario
evaluar también la factibilidad económica del proyecto y
dar la respectiva importancia a cada uno de estos
factores. Por tal razón, es que la integración ambiental y
económica de la caña posee el valor más alto en la
evaluación, y por tal motivo representa la mejor opción
de materia prima para la producción de etanol carburante
en Colombia.
 Si bien no se tuvo en cuenta otros posibles suministros y
subproductos, este panorama no cambiaría
sustancialmente los resultados de este trabajo, ya que sí
se incluyeron los componentes de proceso que
representaban los mayores en gastos y utilidades.

16. GRACIAS