DETALLES DEL PROYECTO

RESPONSABLE(S):

Departamento de Química, Unidad de Química Orgánica y Bioquímica

TITULO DEL PROYECTO

Factibilidad  técnica-económica de un proceso para la obtención de bioetanol como aditivo para la gasolina automotor (91 y 95 octano)

FACULTAD A LA QUE PERTENECE

Ciencias y Tecnología

ACTIVIDAD DEL ARTICULO 42 DE LA LOCTI CON LA CUAL SE RELACIONA EL PROYECTO

Ordinal 8, Aparte a

PROBLEMA DEL PROYECTO

El creciente interés por el desarrollo de combustibles renovables y amigables con el medio ambiente ha abierto las puertas a nuevas tecnologías que brindan una mayor eficiencia y un menor impacto ambiental del automóvil. En la actualidad estas tecnologías están orientadas hacia la producción de bioetanol, biodiesel y biogas a partir de diferentes materias primas. Debido al alto costo de estos combustibles en comparación con los combustibles fósiles se han ido incorporando al mercado en forma de mezcla gasolina-bioetanol, en diferentes proporciones (5%, 10%, 15%, 20%, 25%), con el propósito de disminuir las emisiones de CO2 al ambiente, entre un 60 y 80% sobre los niveles de 1990 y cumplir de esta manera con el protocolo de Kyoto. (Greenpeace, 2006) El denominado bioetanol -alcohol etílico- es un compuesto orgánico (CH3CH2OH) que se obtiene de la materia biológica renovable, y que contiene cantidades apreciables de azúcar, mediante un proceso de fermentación. El mismo tiene tres usos principales: producción de bebidas alcohólicas (representa el 13,4%), uso industrial (21,2%) y como combustible (65,4%) (Mincetur. 2006). La producción del bioetanol destinada al uso como combustible se debe a sus características como componente oxigenante y antidetonante, aumentando el número de octano y mejorando la calidad de emisiones de combustión. Existen tres maneras en las que el bioetanol puede ser usado como aditivo para el combustible del transporte. En primer lugar, como mezcla con las naftas denominadas genéricamente gasohol, naftas que contienen etanol en proporciones de 5,7%; 7,7% y 10% en EEUU, y en un porcentaje variable en Brasil; en segundo lugar, como componente de las naftas reformuladas ETBE y directamente como combustible alternativo para reemplazar las naftas en su fórmula conocida como E-85 (mezcla de 85% etanol, 15% de nafta). (Vergagni, G. 2004) Existe una gran variedad de materias primas para la obtención de bioetanol, como lo son las sustancias que contienen sacarosa, almidones y celulosa. A partir del 15 de agosto del 2005, se decidió eliminar de la gasolina el tetraetilo de plomo (TEP) en Venezuela, debido a sus graves consecuencias para la salud y el medio ambiente, sustituyéndolos por compuestos antidetonante para la combustión de la gasolina (PROVEA, 2005). Actualmente la industria petrolera ha incorporado hasta el 2,7% de los oxigenados MTBE y TAME en las mezclas de las gasolinas, los cuales son menos contaminantes que el TEP. (PDVSA, Febrero 2006); Sin embargo, estos oxigenados también son provisionales y no se pueden mezclar en la gasolina que se exporta, puesto que las disposiciones ambientales de la Environment Protección Agency (EPA) de los Estados Unidos, advierte que el MTBE es un posible agente cancerígeno para los seres humanos (Browner, 2000). Debido a los expuesto anteriormente, los beneficios ambientales, sociales y agropecuarios, además del creciente mercado de las mezclas gasolina/bioetanol en el mundo, hacen del bioetanol la mejor alternativa a corto, mediano y largo plazo. Venezuela, como país productor y exportador de gasolina, está desarrollando un proyecto agro-energético para abastecer el mercado interno con bioetanol. En la primera fase, se estiman importaciones desde Brasil (PDVSA, Julio 2006). Actualmente, se requiere un aproximado de 20 MB/D de bioetanol (8.430 MB/A) para producir gasolina ecológica (10% etanol, 90% gasolina) (Ramírez, 2005). Esto ha generado que en el país se realicen proyectos dirigidos a la producción de etanol como aditivo para el combustible, a partir de la yuca, el arroz y de la caña de azúcar. La empresa petrolera en los próximos años pretende instalar más de 17 plantas para la producción de etanol en los estados donde sea más factible la siembra de estos productos agrícolas, con el objetivo de integrar el desarrollo endógeno y territorial del país a través de un plan progresivo de producción sustentable del bioetanol (PDVSA, octubre 2006).

OBJETIVOS DEL PROYECTO

OBJETIVO GENERAL: Desarrollar un proceso técnica- y económicamente factible para producir bioetanol como aditivo para combustible automotor para cumplir con los estándares de calidad requeridos nacional e internacionalmente en este insumo. OBJETIVOS ESPECÍFICOS: 1. Realizar un estudio del mercado nacional de la gasolina automotor (91 y 95 octano), a fin de establecer la demanda potencial del bioetanol. 2. Identificar las diferentes tecnologías de producción existentes con el fin de proponer la más conveniente según su factibilidad técnica. 3. Definir los parámetros de operación del proceso mediante ensayos de laboratorio, con la finalidad de obtener las condiciones de operación más adecuadas. 4. Establecer la capacidad de producción y ubicación de la planta mediante un estudio técnico operativo. 5. Realizar la evaluación económica para una posible implementación del proceso, y que sirva como base para conocer su rentabilidad.

ACTIVIDADES DEL PROYECTO

Partiendo como materia prima del jugo de la caña de azúcar, (contenido de sacarosa 90 95%), se procede a la fermentación de los carbohidratos simples contenidos en el jugo, a través de levaduras que provienen del área de cultivo. En esta etapa del proceso, las levaduras transforman los azúcares en alcohol etílico y dióxido de carbono. El mosto fermentado contiene entre 8 y 10% en peso de etanol, el cual pasa por una columna de destilación fraccionada. El etanol y el vapor de agua dejan la parte superior de la columna entre un 60 y 80% en peso y entran a la rectificadora. Los líquidos y sólidos residuales conocidos como vinaza, salen por el fondo de la columna y se bombean al sistema de tratamiento. En la rectificadora, el alcohol es llevado a su punto azeotrópico 95,5% (p/p) y abandona la torre por la parte superior, como vapor saturado, para entrar a la sección de deshidratación, donde se le retira un 4% (p/p) de agua para obtener finalmente el bioetanol al 99,5% (p/p) (Benítez y Jiménez, 1998). Generalmente, el bioetanol se produce fuera de la refinería y es agregado a la gasolina por el productor de carburante. Este proyecto analizará: 1. Producción de biomasa, a partir de un inóculo inicial de levadura comercial o natural. 2. Producción de etanol tras la fermentación. 3. Cuantificación de la eficiencia del proceso tras la destilación del etanol, para obtención de etanol de alta pureza. 4. Elección adecuada de la materia prima (jugo de caña de azúcar) para un proceso de fermentación eficiente.

PRODUCTOS DEL PROYECTO

1. Estudio del mercado nacional de la gasolina automotor (91 y 95 octano), estableciendo el potencial del bioetanol como aditivo de la gasolina automotor. 2. Identificación de tecnologías de producción existentes para la obtención del bioetanol. 3. Establecimiento de los parámetros de operación del proceso a escala de laboratorio (cantidad de azúcares iniciales, cantidad de biomasa inicial, cantidad de etanol final, optimización de la destilación. 4. Determinación de la capacidad de producción y ubicación de la planta. 5. Evaluación económica para la implementación del proceso.

DEPENDENCIA RESPONSABLE DEL PROYECTO:

Facultad Experimental de Ciencia y Tecnología

FECHA INICIO

01/05/2007

FECHA FIN

01/05/2008

MONTO DEL PROYECTO

Bs. 100.000.000,00, Bs.F. 100.000,00

FINANCIADO POR

  • DISTRIBUIDORA KIT MEDICA,C.A., por un monto de: Bs. 15.671.350,00, Bs.F. 15.671,35, en el 2005.

TOTAL APORTE:

Bs. 15.671.350,00, Bs.F. 15.671,35

DEFICIT:

Bs. -84.328.650,00, Bs.F. -84.328,65

SUPERAVIT:

Bs. , Bs.F. 0,00
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