EL ETANOL El etanol es un compuesto químico que puede utilizarse como combustible, bien mezclado en cantidades variadas con gasolina, y su uso se expandido principalmente para reemplazar el consumo de derivados del petróleo. El eta etanol nol tam tambié bién se util utiliz iza a cada cada vez vez mas mas como gas gasolin olina a están stánd dar, ar, reemplazando al éter metil-butilico. Para la producción de etanol se utiliza las mate materi rias as prim primas as entre entre ellos ellos tene tenemo mos s los azuca azucare res s de ca! ca!a a de az"c az"car ar,, remola remolac#a c#a azucar azucarera era,, sorgo sorgo dulce$ dulce$,, almidó almidón n trigo trigo,, maíz, maíz, cebada cebada,, yuca$ yuca$ y celulosa desec#os agrícolas y %orestales$. &er diagrama '()* materias primas para la producción de etanol$
MATERIAS PRIMAS PARA LA PRODUCCION DE
AZ AZUCARES
ALMIDON
Sacarosa conde cl!i"o sac#ridos: caña de azúcar, remolacha, sorgo. A$cares in"er!idos % &lcosas: melaza y otros residuos agroindustriales, como lactosa.
Granos de cereales: maíz, cereales: maíz, trigo, cebada. Raíces almidonadas: yuca, papa, patata, alcachofa israelita.
CELULOSA
Residos li&nocellosicas: aserrín, paja, residuos boscosos, lejía celulósica. Residos r'anos e inds!riales: papel, fracciones
Diagrama N° 1 Materias primas para la producción de etanol
+ctualmente, el bioetanol es el biocombustible con biocombustible con mayor producción mundial. Para su %abricación se pueden utilizar una gran cantidad de materias primas.
rasil produce bioetanol principalmente de la caña de azúcar , EE.. lo #ace mayormente del almidón del maz, por resaltar a los dos mayores productores a nivel mundial ,eparar mezclas con gasolina en lugar de otros aditivos •
tilizarlo como carburante en mezclas como gasolina #asta un /0
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1uministrarlo como materia prima en la producción del E2E. !"!TEMA DE #$OD%&&"ON DE ETANOL A #A$T"$ DEL MA"' Para la producción de etanol a partir del maíz #ay dos métodos primarios, molienda seca y molienda #"meda. +mbos procesos incluyen los mismos pasos, di%erenciándose en la preparación del grano para la molienda. 3a elección de uno u otro sistema de producción depende del nivel de inversión y la obtención de co-productos. 4el proceso de molienda seca, además de etanol, se obtiene dióxido de carbono y grano destilado seco y soluble ,que es un alimento de alta calidad para el ganado, ya que contienen un alto contenido de proteínas, grasas e #idratos de carbono. Este proceso requiere de una inversión inicial menor. 4el proceso de molienda #"meda 5unto con el etanol se obtiene aceite de maíz, 6gluten %eed7, 6gluten meal7 y dióxido de carbono. 8equiere de una mayor inversión. Molienda seca( 3a molienda seca es un proceso de producción que extrae el almidón contenido en el maíz. Es ampliamente aceptado en la industria de etanol, puesto que comparativamente con el método de molienda #"meda tiene menores requerimientos de capital tanto para 9onstruir y como para operar la planta. 3os oc#o pasos principales en la producción de etanol ba5o este proceso son los siguientes* 1() Molienda* El proceso comienza con la limpieza del grano de maíz, que ya limpio pasa a través de los molinos que lo convierten en un polvo %ino, #arina de maíz. +() Licue,acción* 3a #arina de maíz se sopla en grandes tanques donde se mezcla con agua y las enzimas alfa amilasa. 3uego pasa a través de las cocinas donde silicua el almidón. + la mezcla se agrega componentes químicos para mantenerla con un p: adecuado. En esta etapa se aplica calor para la licue%acción, en una primera etapa a alta temperatura ;)< - ;/< =9$ y luego a temperatura mas ba5a >/ =9$. Estas altas temperaturas reducen los niveles de las bacterias existentes en el pureo mosto. -() !acari,icación( El puré de las cocinas es luego en%riado a una temperatura levemente ba5o el punto de ebullición del agua y se le entrega una segunda enzima
gluco amilasa $ para convertir el almidón licuado en az"car %ermentable dextrosa$. .() /ermentación( 3a %ermentación se realiza en ausencia de oxigeno. +l puré se agrega levadura para %ermentarlos azucares y con ello obtener etanol y an#ídrido carbónico. sando un proceso continuo el puré %luye a tra vés de varios %ermentadores #asta completar el proceso. 0() Destilación( El puré %ermentado contiene cerca del;)0 de alco#ol, así como todos los sólidos no %ermentables del maíz y de la levadura. El puré es bombeado a un %lu5o continuo a la columna de destilación, donde la cerveza #ierve, separándose el +lco#ol etílico de los sólidos y del agua. El alco#ol de5a la columna de destilación con una pureza de del >/0 aproximadamente, y el puré de residuo, llamado stillage7, es trans%erido de la base de columna para su procesamiento como co-producto. () Des2idratación( 3a destilación da lugar siempre a una mezcla de un máximo de >?0 de etanol y de @0 de agua esto se conoce como mezcla azeotrópica. El @0 de agua se quita de la mezcla azeotrópica con oxido de calcio o mezclándose con benceno obteniéndose etanol an#idro. +mbos procesos aumentan el costo energético de producción y el benceno es también altamente tóxico y cancerigeno. 3as nuevas técnicas de puri%icación implican el uso de las zeolitas, que con su estructura puede absorber y quitar el agua de la mezcla %inal. 3os poros de la zeolita son más grandes que una molécula de agua y considerablemente más peque!os que una molécula de etanol, esto se conoce como tamiz molecular. Abteniéndose considerables a#orros de energía y evitando el uso de sustancias toxicas. 3() Desnaturalizado( El etanol que será usado para combustible se debe desnaturalizar agregando un )0 de gasolina para #acerlo no apto para el consumo #umano y evitar el pago de impuesto a los alco#oles. 4()&o)productos( :ay dos co-productos principales en el proceso de producción de etanol, el dióxido de carbono 9A)$ y los granos destilados secos con solubles 44B1$. El dióxido de carbono se obtiene en grandes cantidades durante la %ermentación. 1e recoge, se limpia de cualquier alco#ol residual, se comprime y vende para 9ongelar, en %orma de #ielo seco. 3os granos destilados secos con solubles 44B1$, se obtienen del 6stillage7, el que se centri%uga para separar los sólidos suspendidos. 3os sólidos disueltos se concentran con un evaporador y después se envían a un sistema de secado para reducir el contenido de agua a aproximadamente ;)0. 1e concentra el aceite, proteína y nutrientes del maíz original constituyendo aproximadamente un tercio del peso del maíz. 4ebido a la %ermentación, los aminoácidos, grasa, minerales y las vitaminas restantes aumentan aproximadamente al triple en el concentrado, comparado con los niveles encontrados en maíz. 4e una tonelada de maíz se producen @<>,@ litros de etanol, C);,@@ Dg de 44B1 yC);, @@ Dg de 9A).
