El bioetanol es alcohol etílico usado como combustible para el transporte y se
deriva de la fermentación alcohólica de los azúcares libres, como la glucosa,
sacarosa, fructosa, o polisacáridos hidrolizados, tales como almidón, celulosa,
hemicelulosa y fructanos (por ej, la inulina).
Diagrama de flujo basada en la reparacion de automoviles.pdf
Sweetethanol balance de materia de etanol
1. El bioetanol es alcohol etílico usado como combustible para el transporte y se deriva de la fermentación alcohólica de los azúcares libres, como la glucosa, sacarosa, fructosa, o polisacáridos hidrolizados, tales como almidón, celulosa, hemicelulosa y fructanos (por ej, la inulina).
Basándose en sus propias características, el bioetanol es adecuado para alimentar los motores Otto en lugar de la gasolina:
· El LHV es alto: 27 MJ/kg
· Los valores de MON y de RON permiten un control de la combustion efectivo durante la compresión en el pistón: MON 96, RON 130, número de octano (por ejemplo, media entre MON y RON) 113.
·
Por otra parte el bioetanol se puede convertir en bio-ETBE, que es un compuesto antidetonante útil en los motores Otto en lugar del MTBE:
· El LHV es alto: 35 MJ/kg
Los valores de MON y de RON indican un buen comportamiento como compuesto antidetonante:
MON 102, RON 118, número de octano (por ej. media entre MON y RON) 110.
El Bioetanol contribuye a la reducción de las emisiones de los GHGs para el sector del transporte, porque se deriva de la biomasa y no de los recursos fósiles; en consecuencia, el equilibrio entre el sumidero de carbono y la emisión es igual a cero. El Bio-ETBE se considera como GHGs neutro sólo
para la fracción de las moléculas que se derivan de la biomasa: 47% w/w. Las principales materias susceptibles de convertise en bioethanol son:
· Azúcar: caña de azúcar, remolacha azucarera,sorgo dulce, melazas, bagazo
· Almidón: granos de cereales, patata, batata, mandioca
· Materia lignocelulósica: carrizo, paja, tallos de maíz, fracción orgánica de los MSW.
·
2. En base a las materias primas convertidas y posteriormente a la complejidad de la tecnología utilizada, el bioetanol se considera un biocombustible de 1ª generación, pero también como biocombustible de 2ª y 3ª generación:
· 1º generación: conversión de azúcar y almidón
· 2ª generación: conversión de cultivos lignocelulósicos (por ejemplo, carrizo)
· 3º generación: conversión de residuos lignocelulósicos (POR EJEMPLO PAJA, MSW).
PRODUCCIÓN DE BIOETANOL
La producción de bioetanol se basa en la fermentación alcohólica llevada a cabo mediante microorganismos en condiciones controladas. La correspondente reacción química se describe como sigue:
C6H12O6 + H2O → 2C2H5OH + 2CO2 + H2O
A pesar de que la fermentación es el núcleo de la producción, la transformación completa depende del tipo de materia prima: los azúcares libres son directamente fermentables, mientras que los polisacáridos requieren una hidrólisis previa.
Además, la complejidad de la etapa de hidrólisis depende de la clase de polisacáridos: los azúcares libres se pueden obtener fácilmente a partir de almidón, mientras que la celulosa y la hemicelulosa son los carbohidratos estructurales, fuertemente ligados a la lignina, y posteriormente, su hidrólisis es más difícil.
El tipo de tratamiento se resume de la siguiente forma:
· Azúcar:
1. Extracción de los azúcares libres a partir de la biomasa
2. Fermentación
3. Destilación y rectificación
4. Deshidratación
Al final del proceso se produce bioethanol anhídro de 1ª generación
· Almidón:
1. Hidrólisis enzimática: licuefacción con alfa-amilasa y sacarificación con gluco-amilasa
2. Fermentación
3. Destilación y rectificación
4. Deshidratación
3. Al final del proceso se produce bioethanol anhídro de 1º generación
· Materia lignocelulósica:
1. pre-tratamiento para separar la lignina de los polisacáridos estructurales
2. Hidrólisis enzimática: endocelulasa, exocelulasa, hemicelulasa
3. Fermentación de azúcares C6 (por ejemplo glucosa)
4. Fermentación de azúcares C5 (por ejemplo xylosa)
5. Destilación y rectificación
6. Deshidratación
Al final del proceso se produce bioetanol de 2ª generación si los cultivos lignocelulósicos se han procesado; como alternativa, se produce bioetanol de 3ª generación si los residuos lignocelulósicos se han convertido.
METODOLOGÍA PARA EL CÁLCULO DE MASA
· Tallo de Sorgo Dulce 100,0%
· Mosto Vírgen o huarapo 65,1%
· Bagazo 34,9%
· Mosto virgen esterilizado 100,0%
· Mosto filtrado a pre-fermentación. 19,0%
· Mosto filtrado a fermentación. 76,0%
· Torta de filtro o cachaza 5,0 %
· Levadura. 100,0 %
· CO2 9,0 %
· Levadura. húmeda 15,0 %
· Mosto centrifugado 85,0 %
· Levadura seca 5,0 %
· Mosto centrifugado residual 95,0 %
· Bioetanol Intermedio (20.7 %w/w agua) 12,0 %
· Vinaza(0,8 % w/w etanol) 88,0 %
· Bioetanol. hidratado. (6.5 % w/w agua) 84,4 %
· Vinaza (2.5 % w/w etanol) 15,6 %