Apaza Rojas, Carla Alejandra

Con el fin contribuir a la generación de nuevas alternativas para producción de biocombustibles, se evaluó la producción de etanol a partir de mango, maíz y plátano mediante una fermentación alcohólica, usando como cepa la Sacharomyces cervisae. La materia prima con mayor cantidad de azucares fermentables y mayor rendimiento para la producción de etanol fue el mango. Se efectuaron mezclas con el etanol destilado en distintas proporciones de alcohol y gasolina, denominado Gasohol, encontrando que su variante ES presenta un incremento en la presión de vapor de Reíd con respecto a la gasolina de uso convencional (Gasohol E-10 y E-S se encuentran dentro de los parámetros internacionalmente establecidos). Se prevé realizar un estudio de factibilidad a partir de los resultados obtenidos para una producción a escala piloto, además de estudios complementarios para evaluar el rendimiento del biocombustible en motores.

El objetivo de la presente investigación consiste en validar un proyecto de obtención de bioetanol a escala piloto a partir de materias primas alternativas (mango, banano y maíz) disponibles en el Departamento de Cocha bamba, Bolivia. Se proyecta una producción de bioetanol de 540 litros al año, las optimizaciones de los sistemas de separación y del proceso de fermentación permitieron producir alcohol anhidro al 99,60/ov/v de pureza. Se determinaron los parámetros de dimensionamiento de la planta piloto y se llevó a cabo la simulación del sistema de separación que comprende los procesos de destilación y deshidratación en el software Aspen HYSYS ® v. 8.0. El análisis fisicoquímico realizado -además de permitir la caracterización del Bioetanol, Gasohol E-10 y gasolina especial- proporcionó la información necesaria para determinar el uso del alcohol anhidro como aditivo de la gasolina. Los resultados obtenidos revelaron que las distintas propiedades se encuentran dentro de los parámetros establecidos en la norma ASTM 04806 y las normativas correspondientes según la Comisión Económica para América Latina y el Caribe, 2006. Los resultados de la investigación proponen la producción de alcohol anhidro que cubriría un porcentaje de la demanda departamental anual del nuevo combustible Súper Etanol 92, el costo de producción es Bs.120,85 por litro de etanol anhidro al 99,6 % y la recuperación de la inversión en 9 años.

El presente estudio tuvo como objetivo proponer una alternativa para aprovechar el biogás producido en la Unidad Experimental de Producción de Biogás (UEPB) de la Universidad Privada del Valle, por medio de un sistema de cogeneración, el cual producirá energía eléctrica que podrá ser empleado en diferentes áreas dentro el campus universitario. La propuesta inició evaluando, estructurando y sistematizando la producción de biogás, para garantizar un flujo ajustado y apto del sistema decogeneración, se caracterizó el mismo permitiendo conocer su composición que contiene 70% de Metano, 30% de Dióxido de Carbono y 0 ppm de Sulfuro de Hidrógeno.En el diseño propuesto se requirió utilizar 10494 m3/año de biogás, que ingresarán a un compresor de 3 Hp con el fin de incrementar la presión. Posteriormente, se almacenó en dos cilindros de 90 Litros, para después obtener biogás presurizado, que ingresó al equipo electrógeno, el cual generará 20.988 kW/año de energía eléctrica.

La Unidad Experimental de Producción de Biogás (UPEB) de la Universidad Privada del Valle, los últimos 10 años se ha enfocado únicamente en la producción de biogás, el cual es un gas que se genera mediante la descomposición anaeróbica de materia orgánica, donde participan bacterias metanogénicas que se encargan de producción. El presente proyecto se enfoca en la caracterización y aprovechamiento del biol como subproducto del proceso, el cual es un abono orgánico también llamado biofertilizante líquido, que contiene nutrientes de alto valor nutritivo, por lo que es necesario su análisis y evaluación de  propiedades físicas y químicas del biol para su aplicación como biofertilizante en diferentes áreas verdes dentro el campus universitario.Los resultados de los análisis del biol mostraron valores elevados en su composición respecto a nitrógeno (7135,5 mg/L) y fósforo (93,45 mg/L); dichos nutrientes son fundamentales para el crecimiento de pasto. La aplicación del biol fue realizada en áreas verdes de la UEPB, donde el pasto en las áreas determinadas fue escaso, como resultado se pudo observar el crecimiento de pasto donde el área con mejores fue la dosis de 1:20 de biol en agua.

El biogás es una mezcla de gases, de los cuales el metano es de mayor interés, no obstante, este contiene otros gases contaminantes derivados del proceso de biodigestión anaerobia. Estos contaminantes gaseosos pueden generar corrosión en los equipos que usen biogás como combustible, por lo que la búsqueda de tecnologías alternativas para reducir el contenido de estos o eliminarlos por completo es de gran interés para promover el uso de esta fuente de energía renovable. Los métodos usados en procesos químicos y físicos generan desechos contaminantes que deben ser adecuadamente manejados. Por otra parte, la remoción de CO2 requiere de equipos con costos altos de adquisición y operación, limitándolos a niveles industriales de producción. Esta situación dificulta el uso del biogás en pequeñas instalaciones rurales por la falta de infraestructura adecuada. El carbón activado es empleado en la industria por su efectividad en la remoción de diferentes gases contaminantes, pero a niveles de producción domestico es poco accesible debido a su alto costo. A pesar de la generación de desechos sólidos, la absorción de sulfuro de hidrogeno con lana de hierro es el método comúnmente utilizado en instalaciones pequeñas por su accesibilidad y bajo costo. El sulfato de cobre comercial en solución acuosa es una alternativa efectiva y accesible para la remoción de sulfuro de hidrogeno.

El presente estudio, muestra la síntesis del aditivo de solución de urea grado automotriz o AdBlue, a partir de la urea granulada proveniente de la planta petroquímica de amoniaco y urea (PAU), como propuesta de aplicación secundaria a esta materia prima. El análisis de caracterización de urea YPFB mostró los siguientes resultados: contenido de nitrógeno de 46,2 %, densidad aparente 719,33 kg/m3, contenido Biuret 0,93 % w/w y formaldehido 0,61 % w/w. Se caracterizó el aditivo conforme a la normativa ISO 22241:2019, obteniendo los siguientes resultados: concentración de urea 32,5%, densidad 1092 g/mL, índice de refracción 1,3836, Biuret 0,31 % w/w, aldehídos 2816,80 mg/kg, pH 9,4 a 20 °C y alcalinidad 0,007 % w/w, que a excepción del contenido de Biuret y Aldehídos, el aditivo se encuentra enmarcado dentro especificaciones de dicha normativa. Se verificó el desempeño del aditivo sintetizado en laboratorios de química y petróleo bajo el nombre de Blue Truck frente a otras marcas comerciales importadas AdBlue y BlueDEF, certificadas por la Verband der Automobilindustrie (VDA). Estos aditivos fueron probados en un camión con especificación Euro 5, mostrando una reducción de gases de NOx por debajo del valor especificado de la normativa Euro 5, que es de 2 g/kWh para NOx.