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  • 1. Tecnología para ahorrar energía en producción de etanolEl nuevo sistema reduce el consumo de agua y la producción de vinazas, químicos que durante lafermentación del etanol impactan el ambiente. - Fotos Andrés Almeida/UnimediosManizales, abr. 05 de 2011 - Agencia de Noticias UN- Un nuevo sistema permitiráelaborar etanol con un 35% menos de la energía que se consume hoy en su producción.El proceso, además de reducir el impacto ambiental, permite duplicar la productividad enlos procesos industriales del biocombustible.Caña de azúcar, melaza, maíz, trigo, cebada y madera son algunas de las materias primasutilizadas para elaborar etanol, compuesto químico conocido también como alcohol etílico,presente en diversas bebidas fermentadas –particularmente vino y cerveza–, y con granaplicación en las industrias química, farmacéutica y de alimentos.Como biocombustible, el etanol compite fuertemente con el petróleo y ha logrado disminuirla dependencia de este hidrocarburo. Una de sus cualidades es que se deriva de fuentesvegetales, lo cual reduce su impacto sobre el medioambiente.Se obtiene a partir de la fermentación de las materias primas (productos de cultivo), así: lasolución de azúcares y nutrientes de los productos alimentan una levadura, encargada detransformar dicha mezcla en etanol. El caldo, producto de la fermentación, pasa por unproceso de separación en columnas de destilación que busca obtener etanol concentradoy, a partir de allí, se somete a la fase de deshidratación, de la cual sale el etanol apto paracombustible, retirando el agua remanente.Las dificultadesAunque con el sistema convencional se ha logrado suplir la demanda actual de etanol enColombia –estimada en 1,5 millones de litros por día, para mezclar con gasolina–, suelaboración conlleva grandes consumos de energía y agua, así como la generación devinaza, un subproducto de la destilación altamente contaminante para el medioambiente.“En el país, el etanol es considerado como una solución a corto y largo plazo en el campode los combustibles, por lo cual se ha incentivado su elaboración industrial. Sin embargo,se requieren tecnologías que reduzcan el consumo energético y los costos de producción”,señala Mario Andrés Noriega Valencia, del Grupo de Investigación en Aplicación deNuevas Tecnologías (Giant) de la Universidad Nacional de Colombia en Manizales.La propuesta
  • 2. Tras una solución a estos problemas, el grupo Giant diseñó un proceso de fermentaciónutilizando tecnología de membranas (filtros tubulares), que permiten capturar y remover deforma selectiva el etanol, mientras retienen el paso de azúcares no transformados, agua,sales y material orgánico.Para alcanzar este objetivo, los integrantes de Giant fabricaron membranas que remuevencinco veces más etanol que las comerciales, disminuyendo así la inversión de capital en elproceso.El investigador Miguel Ángel Gómez García explica: “Estudios económicos arrojan que unode los problemas para la implementación industrial de la tecnología de membranas en elpaís es el costo de los filtros. Las que construimos localmente son más económicas ycuentan con una velocidad de remoción y selectividad hacia el etanol que las haceatractivas para su aplicación en este tipo de procesos”.De esta manera, el nuevo sistema para obtener etanol comienza con una soluciónazucarada concentrada que, gracias a la presencia de la levadura, se transforma enetanol, el cual es removido simultáneamente junto con una fracción de agua mediante lasmembranas.La mezcla removida se obtiene con una concentración del 30% de etanol durante la etapade fermentación, mientras en el proceso convencional esta cantidad es del 7%. Así, seahorra un 35% de consumo de energía durante el proceso de purificación.Esto ocurre debido a que las membranas, a diferencia de otros procesos de destilación,permiten alcanzar altas eficiencias energéticas que reducen el consumoconsiderablemente.“La cantidad de membrana que debe ser usada en el nuevo sistema de fermentación esaproximadamente cinco veces menor que la convencional, reduciendo los costosoperativos y de capital. Por ejemplo, para la producción de 100.000 litros/día se requierenaproximadamente 35.000 m2 de membranas comerciales, mientras que con lasdesarrolladas en la UN, solo 7.000 m2”, afirma el docente y director del proyecto de la UNen Manizales, Javier Fontalvo Alzate.Además de ser un proceso de fermentación en continuo (no hay lapsos de tiempo en laelaboración), se genera mejor control sobre la fabricación del alcohol. La escala deltamaño del equipo de fermentación es más pequeña, por lo que puede transportarse conmayor facilidad. Permite fabricar cuatro veces más etanol con menor energía, lo que serefleja en 2,5 veces más alcohol, y, al permitir que se retire menos agua durante ladestilación, disminuye el volumen de vinazas, otro punto a favor del medioambiente.La vida de los filtros es de aproximadamente cuatro años, desgaste que no implica sucambio sino algunos ajustes en el proceso.Si bien el ahorro en costos de producción es significativo, tanto por las características delas membranas como por el ahorro en el consumo de energía y el bajo impacto ambientaldel proceso, el valor de implementación para una empresa interesada en el sistema resultaatractivo.Por: Ángela María Betancurt Jaramillo, UnimediosTomado de: http://www.unperiodico.unal.edu.co/dper/article/tecnologia-para-ahorrar-energia-en-produccion-de-etanol/