Biorefinería integrada basada en microalgas para la producción de astaxantina

CARLA V. GARCÍA PRIETO; FERNANDO D. RAMOS; VANINA G. ESTRADA; MARCELO A. VILLAR; M. SOLEDAD DIAZ

Bahía Blanca

Congreso; IX Congreso Argentino de Ingeniería Química; 2017

En este trabajo se aborda la optimización de una biorefinería integrada basada en microalgas mediante la formulación de un modelo de programación mixto entero no lineal (MINLP) para la producción de astaxantina, un potente antioxidante con aplicación en la industria farmacéutica, cosmética y alimentaria [1]. La dependencia de energía externa se ve reducida gracias a la producción de biodiesel y/o biogás, los cuales se obtienen a partir de corrientes residuales del proceso de producción de astaxantina [2]. El biodiesel se produce a partir de la transesterificación del aceite [3], produciendo glicerol como subproducto, y la cantidad producida es un resultado de la optimización. El glicerol se utiliza principalmente para productos farmacéuticos, alimenticios y cosméticos, pero también se utiliza como materia prima para productos de mayor valor agregado como polyhydroxibutirates (PHB) [4]. PHB es un biopolímero producido por microorganismos y constituye una alternativa a los polímeros basados en combustibles fósiles ya que tiene propiedades similares. En este trabajo se propone la utilización de PHB para abastecer las necesidades de envase del producto final, astaxantina. A su vez, se incluye un ciclo combinado de calor y potencia para transformar el biogás generado por la digestión anaeróbica de las corrientes de desechos (torta de algas, papel usado, lodo y material residual celular de la extracción de PHB). El modelo propuesto se implementa en GAMS [5] para maximizar el valor presente neto y minimizar el consumo de energía externa. Los resultados numéricos proporcionan información útil sobre biorrefinerías integradas que utilizan dióxido de carbono como fuente de carbono, así como información cuantitativa sobre procesos verdes