Congreso de Energía Biomásica

Cámara de Industrias de Costa Rica

2015

Producción de alcoholes a partir de biomasas

(Etanol y butanol)

Julio F. Mata Segreda

Laboratorio de Biomasas, Escuela de Química, UCR

¿Por qué escogieron un tema tan

académico?

Estar informado para aprovechar

oportunidades futuras y evitar

dieces con hueco

Alcoholes

• Sustancias de estructura molecular del tipo

R-OH que tienen aplicación como materias

primas y como combustibles (carburantes y

oxigenantes).

• Dos ejemplos: etanol y butanol.

• El origen puede ser de la petroquímica, pero

también de materias primas renovables.

• En el último caso se obtiene el beneficio

adicional de más bajo impacto ambiental.

La disponibilidad de materias

primas orgánicas ya debería exigir

discernimiento y acciones políticas

inteligentes para enfrentarse a la

disyuntiva

petro-carbono vs. bio-carbono

Objetivo de la presentaciónDiscutir oportunidades de negocios futuras que seestán desarrollando en el mundo, y de lo cualconviene tener conocimiento.

Casos de discusión:

a) Etanol.

b) Butanol.

Etanol

Proceso industrial en Costa Ricadesde la segunda mitad del siglo 19.

Las fuentes de azúcares fermentableshan sido azúcar de caña y mielesresiduales.

¿Otras materias primas?

EtOHAzúcaresónFermentaci

Etanol en la academia de CRI

• Escuela de Química, UNA: obtención de EtOH

a partir de almidón. Nivel: laboratorio.

• Escuela de Ingeniería Química, UCR:

obtención de EtOH a partir de almidón y bagazo

de caña. Nivel: cristalería de laboratorio.

• Laboratorio de Biomasas de la Escuela de

Química, UCR: proyecto multinacional de

Europa y Latinoamérica para obtención de

EtOH a partir de residuos agrícolas de bagazo

de agave azul, paja de cebada, olote de maíz y

pinzote de palma aceitera.

Proyecto Babethanol, UCR

Fermentación de glucosa obtenida por

acción de enzimas sobre biomasas

agroindustriales residuales.

Ensayos realizados en el nivel de 500 kg

de biomasa.

EtOHGlcósicalignocelulBiomasaónFermentaciBabethanol

Proceso Babethanol

• Se concede patente europea (válida en EUA)

número 2013182827 A1, titulada “Method of

enzymatic treatment of a solid lignocellulosic

material”.

• La invención consiste en el desarrollo de

CES (extrusión y sacarificación combinadas)

para la desconstrucción supramolecular de

las fibras vegetales con soda cáustica y

acción termomecánica con posterior acción

enzimática en el mismo extrusor, sin

operaciones de trasiego intermedias.

Proceso Babethanol

• Eficiencias de sacarificación de 85%, en tiempos de

residencia en el extrusor del orden de minutos.

• Temperaturas de trabajo entre 25 °C y 100 °C.

• Rotación del tornillo del extrusor entre 85 rpm y 250 rpm.

• Líquido/sólido entre 3 y 4.

• Configuración de los tornillos sinfín se ajustan al tipo de

biomasa.

• Menor costo energético que para otros procesos (H2SO4

como agente hidrolizante).

• Menor consumo de agua.

• No se forman derivados de furano, inhibidores de la

fermentación alcohólica.

Butanol en la academia en CRI

• CH3-CH2-CH2-CH2-OH

• Las mezclas gasolina-butanol muestran

mayor tolerancia al agua, sin que se

separen los componentes.

DuPont-BP optimizan la

producción de BuOH desde 2006

BuOH en la academia en CRI

Predicción a futuro para EtOH y BuOH

lignocelulósicos en Costa Rica

• La producción de EtOH y BuOH por medio defermentación de azúcares derivados de materialeslignocelulósicos residuales podrá considerarse unaoportunidad en la CRI en un futuro de largo plazo.

• Existe todavía mucho camino que andar para laoptimización del aprovechamiento de residuosagroindustriales como biocombustibles sólidos ymateriales tales como productos para construcción opara empaques especiales.

• Posiblemente la mejor política a seguir es llevar el pulsoperiódico a informes de avance de proyectos de estetipo, realizados en universidades, INA, colegios técnicosy sector productivo. La liebre de la innovación salta enel momento menos esperado.

Gracias por su atención