Viabilidad técnico-económica de dos esquemas de biorrefinería de bagazo de caña de azúcar

CLAUSER, N.M.; GUTIÉRREZ, S.; AREA, M.C.; VALLEJOS, M.E.

Posadas, Misiones

Jornada; IX Jornadas Científico-Tecnológicas de Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales - UNaM; 2015

Facultad de Ciencias Exactas, Químicas y Naturales, Universidad Nacional de Misiones

Las biorrefinerías tienen la finalidad de producircombustibles y productos químicos a partir de biomasa. Utilizandoeficientemente las materias primas y los procesos, integrando la generación deenergía con la fabricación de una amplia gama de productos de alto valor agregado.En la Región NEA, el sector industrial genera volúmenes importantes de desechoscomo el bagazo de caña de azúcar, aserrín de pino y eucalipto. Estos residuos lignocelulósicosno se aprovechan adecuadamente, y su acumulación contribuye con la contaminacióndel entorno. Por ello la biomasa lignocelulósica se revela como una fuente importantede materias primas dado su carácter poco contaminante. Su aprovechamiento integralpermitirá la obtención de combustibles (bioetanol) y variedad de otrosproductos, evitando la contaminación del aire producida por la quema,permitiendo además disminuir la presión creciente sobre los recursos naturalesgenerados por el avance de la frontera agrícola. Actualmente existendificultades técnicas para implementar el concepto de biorrefineríarelacionadas con los métodos de fraccionamiento, las técnicas de separación, entreotras. Con los datos experimentales obtenidos por el grupo de trabajo serealizará el modelado de los diferentes procesos para su posterior simulación.Para la selección de productos se analizó el mercado nacional e internacional yla potencialidad de los productos derivados de cada fracción lignocelulósica.Además, los esquemas tecnológicos que se propongan deben ser viables desde elpunto de vista técnico y económico. Con el modelado de los esquemas mediantelos balances de masa y energía correspondientes, estimando los consumos y losdiferentes costos de equipamiento e insumos, entre otros, se evaluaroneconómicamente los diferentes procesos mediante la TIR y el VAN. En este trabajo,inicialmente se determinó las condiciones óptimas del proceso de autohidrólisis(tiempo y temperatura) maximizando los beneficios potenciales de la xilosaextraída y el consumo energético del proceso. Se presentan además, dos esquemastecnológicos para el análisis del aprovechamiento del bagazo de caña de azúcar.En el primer esquema se evaluó el aprovechamiento de la fracción hemicelulósicapara producir tres tipos de productos: xilitol, furfural y jarabe de xilosa.Conjuntamente, se evaluaron dos alternativas de uso para la fracciónlignocelulósica: (i) producción de energía y (ii) producción de tableros dedensidad media (MDF). En el segundo esquema, se evaluó el uso de la fracción hemicelulósicapara la producción de xilitol y se estudiaron conjuntamente dos alternativas parael aprovechamiento de la fracción lignocelulósica para producir: (i) etanol y(ii) pellets. Los resultados de estos análisis permiten concluir que existenesquemas prometedores para el aprovechamiento de bagazo de caña de azúcar. Enbase a los esquemas estudiados, a partir de la fracción hemicelulósica esposible obtener, 93 kg de xilitol, 514 litros de jarabe de xilosa, o 139 litrosde furfural por tonelada de bagazo seco, cuyos precios oscilan entre 1 y 20USD/kg. Si bien los procesos de producción no están consolidados a escalacomercial, la rentabilidad podría aumentar considerablemente optimizando lasetapas de los diferentes procesos. Particularmente, en las operaciones de pretratamientoy evaporación es necesario realizar un análisis más profundo con el fin de minimizarel consumo energético de estos procesos que representa el mayor porcentaje delconsumo global.