RECONVERSIÓN DE AZUCARERAS: PRODUCCIÓN DE BIOETANOL Vicente Merino Febrero José Luis Alonso Miñambres ¿ Qué es el etanol? El compuesto químico etanol es un líquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de 78º C. Se mezcla con agua en cualquier proporción y da una mezcla azeotrópica con un contenido de aprox. El 96% en etanol. Su formula química es C2H5OH. 1. DATOS FISICOQUÍMICOS Masa molecular; 46,07 g/mol Punto de ebullición; 78º C Punto de fusión; -114 ºC Densidad; 0,789 g/mol Densidad óptica; nD20 = 1,36 CAS-No; 64-17-5 Concentración máxima permitida en los lugares de trabajo: 1.000 ppm LD50 : 7060 mg/Kg rata oral > 20.000 mg/ Kg Tª de inflamabilidad: 13ºC PROCESO DE RECONVERSIÓN Partimos de: Azúcar, piensos, melazas Jugos de difusión Etanol, piensos (pulpas, DDGs), otros residuos Aprovechando el int. Calor de Dep. Calcocarbónica Salen jugos 80ºC PROCESO DE RECONVERSIÓN A ) pH,Tª Inversión de la sacarosa B) Invertasa Esterilización del jugo de difusión y enfriamiento PROCESO DE RECONVERSIÓN Fermentación alcohólica Proceso clave Aumentar la tolerancia de los m.o. -Selección natural: purga -Mejora genética A partir de fermentación proceso común tanto para el jugo de remolacha como de cereal DESTILACIÓN PROCESO DE RECONVERSIÓN Destilación Obtención de piensos Obtención de alcoholes ligeros (metanol), acetaldehído, etc Aceites de fusel PROCESO DE RECONVERSIÓN Deshidratación Obtención de etanol a una pureza suficiente como para comercializarlo Almacenamiento (RAQ) Posibilidades de operación durante la campaña: • Dos meses azúcar, piensos y melazas/dos meses • • etanol y pienso Cuatro meses etanol y piensos (esto supone para una reducción de un 50% en la producción de azúcar salvar dos azucareras de un misma capacidad de molturación) Durante el periodo fuera de campaña se utilizan cereales como materia prima PROCESO DE RECONVERSIÓN Partimos de: Edificio de molienda CEREALES Producción de harina a partir de cereal Mezcla con agua caliente Proceso de ruptura del almidón y la celulosa a azúcares simples Esterilización – Cocción - Enfriamiento A partir de la fermentación el proceso es común. -La inclusión de cereales es mejor que el almacenamiento de jugos. (Degradación de azúcares) -La inclusión de cereales permite la utilización de la infraestructura durante todo el año. VENTAJAS • Coste de oportunidad: por ha de remolacha obtenemos • • • • • entre 9 y 10 veces más cantidad de etanol que por Ha de cereal. Funcionamiento de las azucareras todo el año. Creación de riquezas, puestos de empleo y mantenimiento del sector de la remolacha. Aprovechamiento del personal e infraestructuras, secadero, calderas de vapor, turbinas de generación, sistemas de frío, tomas de agua y medios de transporte. Reducción de las emisiones (Protocolo de Kyoto). Menor dependencia de los hidrocarburos. Coste de oportunidad • Para producir 1 l de etanol se necesitan: 3 Kg de grano de cereal 10,5 Kg de remolacha Para una zona como TORO (Zamora) 1ha= 2500-3000 Kg de trigo 1ha= 90000-100000 Kg de remolacha. Producción de bioetanol/ha • 1ha de cereal: entre 800-1000 l de etanol • 1ha de remolacha: entre 8500-9000 l de etanol. • Se necesitan 9 veces más hectáreas de cereal.(13500 ha r./121500 ha cereal) • Coste de Oportunidad • Menor influencia en otros mercados. Producción de bioetanol/ha • No solo hay que valorar cuanto cuesta producir 1 litro, hay que valorar ese coste de oportunidad. • Esas ha que ahorramos se dedican a otro tipo de cultivos: piensos, otros biocombustibles, etc. Aprovechamiento de personal e infraestructuras • Personal cualificado (cultivos, procesos, laboratorios) • Energía eléctrica. • Producción de vapor. • Intercambiadores. • Logística de transporte y comunicaciones. • Aprovechamiento de secadero existente. Usos del bioetanol • Sector de la automoción.(Reducción de emisiones, menor dependencia de los hidrocarburos, Kyoto). • Producción de hidrógeno. • Coogeneración. FIN PRESENTACIÓN Vicente Merino Febrero José Luis Alonso Miñambres [email protected] [email protected]