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Evaluación ambiental de alternativas tecnológicas de aprovechamiento energético de residuos forestales mediante análisis de ciclo de vidaJiménez Moscoso, Tatiana Nicole January 2016 (has links)
Ingeniera Civil Química / En la actualidad, la sociedad está enfrentando el cambio climático y a la vez un continuo aumento de la demanda de energía. Es por ello que surge la necesidad de buscar fuentes de energía con un menor impacto ambiental, respecto a las convencionales (hidríca y térmica). Una de las alternativas en desarrollo, es el uso de la biomasa, la cual aprovecha materia orgánica renovable para la producción de energía.
Una de las biomasas de importancia en Chile son los residuos forestales, debido a que la industria maderera es un sector económico relevante en el país. Para aprovechar energéticamente estos residuos existen cinco alternativas: combustión directa, pelletización, digestión anaeróbica, pirolisis y gasificación.
El objetivo de este trabajo es identificar cual es la mejor alternativa tecnológica de aprovechamiento de los residuos forestales. Para evaluar esto se utilizó la herramienta Análisis de Ciclo de Vida, que permite identificar el impacto ambiental de cada una de las alternativas; además, se realizó una estimación económica para poder comparar las tecnologías entre sí.
Para el análisis se consideró el estudio de las virutas de madera disponibles en la ciudad de Osorno. En primer lugar se determinó cual es el proceso productivo de cada alternativa y luego se realizó Análisis de Ciclo de Vida y estimación económica de cada una.
Del trabajo se puede concluir que la alternativa de aprovechamiento energético más atractiva es la pirólisis, puesto que es la que posee el menor impacto ambiental con 477 [kg CO2 eq/kW], y además cuenta con costos de operación intermedios, 30.058 [CLP $/kW]. Otra tecnología interesante es la pelletización, dado que presenta los menores costos de operación, 13.657 [CLP$/kW], y posee un bajo impacto ambiental con 1.104 [kg CO2 eq/kW].
Adicionalmente, se determinó que es más conveniente instalar una única planta de aprovechamiento que una para cada empresa generadora de residuos, debido a que ambas poseen similar impacto ambiental y la primera opción es menos costosa.
Las principales discusiones del trabajo hacen referencia a la calidad de los supuestos tomados, ya que para poder crear la base de datos de cada proceso se realizaron balances de masa y energía, utilizando información de procesos similares. Los supuestos más determinantes del estudio son aquellos considerados para confeccionar los procesos de generación de energía con los distintos combustibles producidos, dado que para todas las tecnologías, esta es la etapa del proceso que mayor impacto ambiental posee.
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Diseño, implementación y post-evaluación de un servicio de triturado de biomasa a partir de desechos forestalesCerda Larroucau, Nicolás Patricio de la January 2014 (has links)
Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El trabajo a continuación describe el diseño, evaluación, implementación y post evaluación de un servicio de producción de biomasa a partir de residuos forestales. El proyecto en el cual se fundamenta, evalúa la participación en la licitación para el servicio de producción de biomasa, abierto por Forestal Celco Norte, de un volumen de 550.000 M3st anuales puestos en planta, donde la empresa, Servicios Portuarios Reloncaví Ltda., participó durante el año 2011 y fue adjudicada. El objetivo principal de este trabajo es identificar las brechas entre la evaluación de este proyecto y la realidad, para así presentar recomendaciones para el proyecto en cuestión o proyectos futuros del mismo tipo.
Para identificar estas brechas, se definieron las variables operativas principales del negocio, es decir volumen de producción, rendimientos productivos, consumos de petróleo, disponibilidad mecánica de los equipos (Uptime) y tiempos perdidos por falta de camión, y se comparó cada una de ellas, estimando su impacto en el valor presente neto y la tasa interna de retorno de la evaluación como la realidad.
La evaluación definió se debía invertir en US 3.666.522, obteniendo un VAN de US 371.782 a una tasa de descuento del 12%, con una TIR del 15,14%. La post evaluación arrojo como resultado que se necesitó invertir en US 3.789.002, proyectando un VAN de US -572.382 a una tasa de descuento del 12%, con una TIR del 7,24%. De acuerdo a estos resultados, el proyecto no se considera atractivo ya que no logra al menos el VAN = 0 al 12% de tasa de interés. Las principales desviaciones que generaron este menor resultado son la baja disponibilidad mecánica de los Chipper Truck (Uptime), la que se evaluó en 85% y realmente fue de 50%, la falta de camión para poder producir, la que se estimó en 0 horas perdidas y en la realidad está cercana a las 4,5 horas perdidas por falta de camión por día, y además no haber considerado en la evaluación original la necesidad de invertir en capital de trabajo, por un monto estimado de US 287.070.
Para revertir esta situación, se debe disminuir los tiempos perdidos por falta de camión, lo que puede enfrentarse vía negociación de las condiciones contractuales con el transportista asociado al servicio o a través de la inversión en camiones por parte de Reloncaví, y aumentar la disponibilidad mecánica de los Chipper Truck, la que puede gestionarse a través de la contratación de personal más calificado en relación a los problemas recurrentes de estos equipos y también en la gestión logística en cuanto a disponibilidad de repuestos en plaza. Con solo disminuir de 4,5 a 3 horas la falta de camión, se lograría llegar a un VAN de US 524.917 y TIR 16,12%.
A modo de conclusión, se estima que los principales errores cometidos en este proyecto fue haber subestimado la sensibilidad logística del sistema productivo, toma de decisiones erróneas al no invertir en los carros de camión adicionales evaluados y no analizar en conjunto con el cliente y el prestador de servicio de transporte una solución integral de la cadena logística de producción transporte y recepción.
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Estudio de la influencia del porcentaje de arcilla en la calidad de las briquetas de hojas de caña de azúcar mediante ensayos físicos y térmicosVicente Vargas, Jan Braulio 08 April 2017 (has links)
En el presente trabajo se muestran los resultados de la calificación en la calidad de
briquetas de hojas de caña de azúcar (HCA) por medio de ensayos físicos y
térmicos, para distintas formulaciones elaboradas, siendo la variable el porcentaje
de arcilla en un rango de [0-15%].
En primer lugar se procedió a clasificar las HCA dentro de la biomasa, para de esta
manera estimar sus características físico-químicas, con el fin de predecir su
comportamiento como combustible en un proceso de conversión energética. Luego
se identificaron las técnicas y procesos para la elaboración de densificados a baja
presión, realizando una breve descripción de los densificados y los factores que
intervienen en su proceso. Seguidamente se relaciona la densificación con el
proceso de aglomeración, ya que en este se evalúan y se relacionan los enlaces
formados por los aglutinantes (arcilla y fécula), con los resultados obtenidos en la
caracterización de las distintas formulaciones. Además, se mencionan los ensayos
de evaluación de briquetas, los cuales permiten evaluar la calidad de las briquetas
elaboradas.
En el desarrollo de la parte experimental, se realizó tanto una caracterización física
y química de la HCA, lo que permitió establecer una serie de pre-tratamientos, los
cuales consistían en la reducción granulométrica de la HCA y un proceso
intermedio de lavado el cual permitió reducir los índices de álcalis de las HCA y
evitar problemas operacionales como la corrosión, incrustaciones (fouling) y las
escorias (slagging).
Una vez finalizado los pre-tratamientos, se procedió a realizar las 4 formulaciones
de briquetas, siendo la estructura la siguiente: 75% HCA y 25% aglutinante (arcilla y
fécula), del cual se varió el porcentaje de arcilla en [0 – 5 – 10 – 15%]. Para ello se
realizó el proceso de densificado a baja presión utilizando una briqueteadora
manual con una presión de trabajo de 150 bares. Una vez obtenida la briqueta se
realizó el secado de la misma durante 4 horas utilizando un horno eléctrico a 90ºC.
Por último, se realizaron los ensayos de resistencia a la compresión, impacto,
esponjamiento y de combustión. De los cuales se obtuvo como resultado final, un
promedio de las características que presentaba cada formulación en los ensayos
descritos. A medida que se incrementa el porcentaje de arcilla como aglutinante en
la mezcla, la calidad de la briqueta disminuye, obteniéndose como resultado
briquetas con menor calidad y resistencia. / Tesis
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Propuesta metodológica de aprovechamiento de biomasa residual de cultivos agrícolas en la Región de la Araucanía / Methodological proposal of crop waste biomass exploitation in Araucania RegionMontenegro Varela, Nicole Macarena January 2014 (has links)
Memoria para optar al título profesional de:
Ingeniera en Recursos Naturales Renovables / La biomasa residual agrícola, es una fuente de energía que aparece dispersa en el territorio.
La dispersión territorial que caracteriza a la biomasa genera importantes costes de logística
de aprovisionamiento, y constituye uno de los principales obstáculos en su desarrollo. La
necesidad de que las instalaciones de valorización energética tengan garantizado el
suministro a lo largo de su vida útil, junto al condicionante de costes, justifica una adecuada
evaluación y caracterización de la distribución geográfica de este recurso que contemple su
evolución en el tiempo.
El objetivo y propósito principal de esta investigación es elaborar una propuesta
metodológica para el aprovechamiento de la biomasa residual de cultivos agrícolas en la
región de la Araucanía, bajo la necesidad nacional de generar nuevas alternativas de
generación que permitan ampliar la matriz energética y reducir la dependencia a los
combustibles fósiles. Además, se identificaron las zonas con mayores necesidades
energéticas, que permiten proponer sitios prioritarios de localización de plantas de
bioenergía, y por último analizar las tecnologías de conversión energética óptimas.
La biomasa residual se cuantificó mediante el método relación residuo-producto (RRP) y el
método de coeficientes de residuos no utilizados. El método del RRP caracteriza una
producción de 4,72 [Mt año
-1
] de maíz y 622 [Mt año
-1
] de trigo, mientras el método de
coeficientes de residuos no utilizados caracteriza una producción de biomasa de residuos de
maíz de 3,462 [Mt año
-1
] y de trigo de 190,54 [Mt año
-1
]. El análisis espacial de la
dispersión de biomasa se realizó elaborando una cartografía en escala distrital de las
magnitudes de producción, utilizando ArcGis.
Los distritos de General López, La Selva, Rehuecoyán, Quilquén y Quilquilco fueron
identificadas mediante el método de Evaluación Multicriterio (EMC) como sitio prioritarios
de abastecimiento energético y sitios de instalación de plantas bioenergéticas, bajo
escenarios de alta demanda, de factibilidad e impacto social.
Los resultados generados son un acercamiento al de los residuos de cultivos agrícolas con
fines energéticos, y su disponibilidad, reduciendo la incertidumbre de su cuantificación,
distribución espacial y temporal de modo de facilitar la inserción de nuevos proyectos
energéticos con recursos locales. / Agricultural residual biomass is a source of energy which is dispersed across the territory.
The territorial dispersion, which characterizes biomass, generates significant logistics costs
of supply, and is one of the main obstacles in its development. The need for energy
recovery plants of having guaranteed supply over its lifetime together with the costs
constraint, justifies an appropriate evaluation and characterization of the geographical
distribution of this resource that contemplates its evolution over time.
The main objective and purpose of this research is developing a methodological proposal
for the use of residual biomass of agricultural crops in the Araucanía region. This is under
the national need to generate new generation alternatives which allow expanding the energy
matrix, and reducing dependence to fossil fuels. In addition, areas with higher energy needs
were identified allowing propose priority sites of the location of bioenergy plants, and
finally analyze optimal energy conversion technologies.
Residual biomass has been quantified through the Residue-to-Product Ratio method (RPR)
and the coefficient unused residues method. The RPR method characterizes a corn
production of 4.72 [Mt yr
-1
] and a wheat production of 622 [Mt yr
-1
]. While the coefficient
unused residues method characterizes a residual biomass of corn production of 3,462 [Mt
yr
-1
] and of wheat production of 190,54 [Mt yr
-1
]. Spatial analysis of the biomass dispersion
was carried out by developing a district scale cartography of the magnitudes of production
using ArcGis.
Districts of General López, La Selva, Rehuecoyán, Quilquén y Quilquilco were identified
through Multi-Criteria Evaluation method (MCE) as priority sites of energy supply and
installation sites of bioenergy plants under scenarios of high demand, feasibility and social
impact.
The generated results are an approach to the agricultural crops residues for energy purpose
and their availability allowing reduce uncertainty of their quantification, and spatial and
temporal distribution in order to facilitate the insertion of new energy projects with local
resources.
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Estudio de la producción de proteínas lignocelulíticas para la hidrólisis de trigo por el hongo trametes versicolorManzano Chávez, Lisset Reneé January 2013 (has links)
Ingeniera Civil en Biotecnología / En las últimas décadas se han estudiado y utilizado las energías renovables no convencionales como una alternativa a los combustibles fósiles. Dentro de éstas se encuentra el bioetanol de segunda generación, producido a partir de residuos lignocelulósicos, siendo la hidrólisis de celulosa una de las etapas claves en el proceso productivo. Uno de los métodos de hidrólisis, es el uso de enzimas producidas por hongos de pudrición que degradan naturalmente la madera. Bajo este marco se define el objetivo general de este trabajo, que es estudiar la producción de proteínas hidrolíticas para la degradación de lignocelulosa por el hongo de pudrición blanca Trametes versicolor.
La metodología se dividió en dos ejes principales: definir las condiciones de cultivo de T. versicolor que induzcan la producción de proteínas hidrolíticas, y caracterizar tales proteínas mediante ensayos de actividad de celulasas y ligninasas, utilizando sustratos puros y paja de trigo. El cultivo del hongo se realizó a 28ºC, 50 rpm de agitación y en oscuridad. El medio elegido fue adaptado del artículo de Suwannarangsee et al. (2012), y contenía además 1% p/v de paja de trigo. Este cultivo se inoculó con el hongo en una preparación líquida, y se incubó por 11 días, alcanzando una actividad celulasa de 0,5 [IU/ml] (promedio de los 6 matraces) al cabo de este periodo.
La separación de proteínas obtenidas del cultivo se hizo mediante cromatografía de filtración en gel en columna Sephacryl S-100. En esta etapa se recuperó un 18% de proteínas totales, y se logró un enriquecimiento enzimático de 35,96 [IU/mg proteína], triplicando el valor obtenido por el extracto proteico que fue cargado en la columna. Estas proteínas fraccionadas se sometieron a ensayos de celulasas y ligninasas, en los cuales se obtuvo que los mayores valores de actividad estaban entre las fracciones 23 a 28, coincidentes con el peak de absorbancia a 280 nm. Además, se pudo constatar un alto enriquecimiento de xilanasas con 32,9 [IU/mg prot.], versus el extracto proteico con 3,1 [IU/mg prot.].
Por otro lado, se realizó una hidrólisis con paja de trigo, para comparar la acción enzimática de las fracciones proteicas con respecto a Celluclast. Se pudo concluir que no existe sinergia entre ambos componentes, pero si hay una contribución a la acción de la enzima comercial por parte de las proteínas de T. versicolor. Esto se evidenció principalmente en la medición de xilosa, en la cual hubo un mejoramiento de un 47% en la fracción 27. El rendimiento enzimático fue de 2,11 [mg xilosa/mg proteína], siendo más del doble de lo obtenido por las celulasas comerciales en la hidrólisis de paja de trigo.
Finalmente, se concluyó que el sistema de separación es eficiente para tener una primera aproximación de las enzimas buscadas dentro de las fracciones cromatográficas, y enriquecer tales fracciones con las proteínas de interés. También fue posible constatar que existe un gran potencial hidrolítico dado por la batería enzimática del hongo T. versicolor, especialmente por las xilanasas producidas por éste. Esto es muy relevante para la etapa de sacarificación, ya que el xilano como sustrato es el segundo más abundante después de la celulosa, y por ende, con gran potencial fermentativo.
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Evaluación técnica y económica de una planta de producción de combustible sólido a partir de biomasa forestal en la Región de Los LagosFredes Núñez, Natalia Alejandra January 2014 (has links)
Ingeniera Civil Química / El presente proyecto de título tiene como finalidad evaluar técnica y económicamente, a nivel de prefactibilidad, la instalación de una planta de producción de un combustible sólido maderero en la Región de Los Lagos. El objetivo principal de la planta es la reutilización de los residuos de aserrado de la madera, ampliamente generados en la zona y disminuir, mediante el uso del combustible producido, las emisiones de material particulado causantes principales de la contaminación atmosférica en la región.
Para ello, se analizó comparativamente los combustibles aserrín, leña, briquetas y pellets, considerando como objetivos bases: (i) la utilización del producto en el mercado industrial de generación de energía térmica; y (ii) su conversión energética mediante procesos de combustión, cuya elección fue previamente realizada a partir de la revisión del estado del arte de las tecnologías de obtención de energía a partir de la biomasa.
Los criterios considerados para la evaluación comprenden aspectos típicos relevantes para la caracterización de un combustible biomásico, como poder calorífico, humedad, porcentaje de cenizas y emisión de contaminantes, además de aspectos cualitativos asociados a su manipulación y uso, proceso productivo e impacto de producción y consumo. El resultado de este análisis entregó como la alternativa más adecuada los pellets de aserrín, realizándose posteriormente el dimensionado de su planta productiva.
La estimación de las etapas y equipos requeridos en el proceso de elaboración de pellets se realizó considerando como caso base, la utilización de los volúmenes de residuos madereros de pino radiata generados por el aserradero de Madexpo, los cuales ascienden a los 2.100 [m3/mes] de aserrín y viruta, además de la oferta de mercado de equipos para el proceso en desarrollo. La planta dimensionada es de escala pequeña, con una capacidad productiva de 4.190 [t/año].
En relación a la evaluación económica del proyecto, se analizaron tres escenarios de financiamiento, obteniendo un valor actual neto de -23.350.204 [$CL] para el proyecto puro; 3.536.302 [$CL], para el proyecto con financiamiento parcial del 50%; y 30.215.463 [$CL], con deuda total. Se destaca el proyecto es rentable sólo en los escenarios financiados, mostrando mayor sensibilidad a la tasa de interés del crédito, el volumen productivo y su precio de venta.
Como recomendación se plantea la realización del proyecto bajo los escenarios financiados y utilizar la capacidad ociosa de la planta inyectando más materia prima, para de esta forma reducir los costos productivos y utilizar los recursos locales disponibles. Cabe mencionar que esto último implicaría la utilización de nuevas etapas de pre-tratamiento no incluidas en el estudio.
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Selección de pretratamientos en base a caracterización físico química de residuos de eucalyptus globulus y populus canadensis para la producción de bioetanolHarris Correa, Ricardo José January 2012 (has links)
Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química / Ingeniero Civil en Biotecnología / El creciente consumo de energía a nivel mundial y la escasez de combustibles fósiles han dado espacio a nuevas fuentes de energía de carácter renovable y con un impacto ambiental menor. Entre estas fuentes de energía aparece el material lignocelulósico, que puede ser utilizado para producir bioetanol de segunda generación, el cual es un sustituyente o complemento de la gasolina utilizada para el transporte terrestre.
La producción de bioetanol a partir de material lignocelulósico consta principalmente de tres etapas: pretratamiento, hidrólisis enzimática y fermentación. En el presente trabajo se realizó una comparación entre tres pretratamientos: explosión a vapor, organosolv y líquidos iónicos (utilizándose emimCl en este caso) y dos residuos de distintos tamaños: eucalipto: 1 2 mm; álamo: 1 30 mm. Estas técnicas se compararon por medio de una caracterización física y química, con lo que se estableció el principal efecto que tienen sobre el material y la propiedad más relevante para comprender la conversión de glucosa obtenida en la hidrólisis enzimática.
En cuanto al análisis químico se obtuvo que el organosolv generó el material con mayor contenido porcentual de glucosa (eucalipto: 90,12%; álamo: 77,82%), removiendo casi la totalidad de la lignina y parte de la hemicelulosa. La explosión a vapor fue el método que más hemicelulosa removió, pasando de un 17,5% a solo un 4,5% para el eucalipto y de un 17,2% a un 7,2% para el álamo. El material pretratado con emimCl no presentó cambios significativos en su composición química.
Por otro lado, la caracterización física del material consistió en medir su área superficial, cristalinidad, grado de polimerización, longitud de fibra y accesibilidad enzimática. En todas ellas, el organosolv presentó condiciones más favorables para la hidrólisis enzimática que los otros pretratamientos. En la hidrólisis que contenía 2% de sólidos, para el material pretratado por organosolv, se obtuvo una conversión de 82,3% para el eucalipto y 70,8% para el álamo, mientras que para la explosión a vapor fueron de 71,9% para el eucalipto y 60,9% para el álamo. Para el material pretratado con emimCl todas las conversiones fueron inferiores al 10%, por lo que se concluyó que el tratamiento no resultó efectivo en las condiciones utilizadas de 60 min a 150°C.
Para las hidrólisis de alta consistencia (10% sólidos y 10% glucosa), las conversiones obtenidas fueron inferiores (32 48,3%) debido a limitación en la transferencia de masa convectiva. Sin embargo, las conversiones fueron siempre mayores para el eucalipto debido al menor tamaño de chip inicial.
Todas las propiedades físicas fueron afectadas de acuerdo a la teoría, a excepción de la longitud de fibra para el eucalipto, donde el resultado fue afectado por la severidad del pretratamiento. El grado de polimerización post pretratamiento, inferido a partir de la viscosidad, resultó ser el mejor indicador para evaluar la conversión de celulosa a glucosa en la hidrólisis, por lo que se ajustó un polinomio de segundo grado que relaciona esta conversión en función de la viscosidad y el tamaño inicial de chip utilizado.
En conclusión, el organosolv resultó ser el pretratamiento que genera las mejores condiciones tanto físicas como químicas para la hidrólisis enzimática en ambas biomasas y el grado de polimerización es el mejor indicador para predecir esto.
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Plan de negocios para una fábrica de pellets de madera en ChileAldunate Vidal, Juan José January 2015 (has links)
Ingeniero Civil Industrial / El presente informe presenta un plan de negocios para una fábrica de pellets de madera en Chile, en donde se presentan los principales agentes involucrados y sus respectivos roles en el mercado nacional, se propone estrategias para decidir la ubicación de la planta de producción y, por último, se realiza una evaluación técnica y económica de la planta.
El principal uso del pellet de madera es como combustible para calefacción, en donde sus principales competidores en chile corresponden a la leña, parafina, electricidad, gas licuado y gas natural, siendo la leña el único producto que supera en el ámbito económico al pellet, pero no así, sus ventajas medioambientales, facilidad de transporte, uso y almacenamiento. Lo cual ha provocado un fuerte interés por parte del Gobierno en potenciar el uso de este combustible como alternativa a los problemas medioambientales presentes en el país, limitando el uso de calefactores que utilicen leña como combustible, y a su vez, llevando a cabo programas de recambio de calefactores antiguos por calefactores que utilicen pellets de madera.
Dentro de los factores claves del éxito de las empresas en el sector, se destacan los siguientes: Proveedores de materia prima, tipo de materia prima, localización de la planta, maquinaria a utilizar y proceso de producción. Por lo que se recomienda ubicar la planta a no más de 100 km del proveedor de materia prima y un límite cercano a los 300 km desde la planta hacia el consumidor final. En donde se destaca el consumo para calefacción de las regiones del Bío-Bío, Los Ríos y de la Araucanía.
La factibilidad técnica y económica consideró el análisis en detalle de un caso base, el cual, considera la utilización de una línea marca Kahl con capacidad de producción igual a 1,5 toneladas por hora y un proveedor ubicado en Loncoche con 3100 m^3-estéreo de aserrín húmedo disponible para comercializar. Los costos de inversión del caso base, con capacidad igual a 1,5 toneladas de pellet por hora, llegan a los $2.383.024.422, lo cual da como resultado una tasa interna de retorno igual a 14,4%, con un valor presente neto igual a $-41.270.996. Lo cual varía sustancialmente al utilizar otro precio de venta, lo cual aumenta la TIR a 20,96%. En el caso de otras líneas analizadas, una planta con igual capacidad alcanza una TIR igual a 29%.
La conclusión del presente informe, considera que el interés mostrado por parte del gobierno por el pellet de madera, hacen del negocio del pellet de madera una alternativa altamente atractiva a largo plazo. Lo cual se hará rentable sólo si el proceso de secado es eficiente o se logre identificar un proveedor de aserrín con bajos niveles de humedad.
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Estudio técnico económico para la producción de biodiesel a partir de algasOsorio Campusano, Pablo Julián January 2008 (has links)
No description available.
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Evaluación de pretratamiento con líquidos iónicos próticos para la producción de bioetanol de segunda generaciónCortés Sordo, Trinidad de la Luz January 2013 (has links)
Ingeniera Civil Químico / Debido al agotamiento de las reservas de combustibles fósiles y la creciente demanda de consumo, al cambio climático producido por los gases de efecto invernadero y al cada vez mayor interés de los países de independizarse energéticamente, es que surge la motivación para el estudio de nuevas fuentes de energías no convencionales, como los biocombustibles. Por su parte, el bioetanol de segunda generación proviene de biomasa lignocelulósica, donde las fibras de celulosa están contenidas en una matriz de lignina y de hemicelulosa, lo que requiere de un pretratamiento que permita el acceso de las enzimas al material. Este trabajo se basó en el pretratamiento con Líquidos iónicos (LI), que son sales que se encuentran en estado líquido a temperatura ambiente y que están compuestos únicamente por iones. Los PILs (líquidos iónicos próticos) se diferencian de los AILs (líquidos iónicos apróticos) en que los primeros presentan un protón disponible para realizar el mecanismo de acción y disolver la celulosa.
El objetivo general de este trabajo es evaluar el proceso de producción de bioetanol de segunda generación pretratada con Líquidos iónicos próticos (PILs). Como objetivos específicos, se evaluó el efecto del tiempo de Sacarificación y Fermentación Simultánea (SSF) que permita mejorar el proceso de producción de bioetanol. Además, se evaluó rendimiento del pre tratamiento con PIL en distintas condicionesy se hizo una comparación entre rendimiento del pretratamiento con PILs respecto al pretratamiento con AILs. El trabajo pretende establecer parámetros de operación en el proceso de producción de bioetanol que puedan ser una guía para la producción industrial.
Para esto, se evaluaron diferentes tiempos (1, 3 y 5h), temperaturas (70 y 110°C) y razón biomasa/LI (1/3, 1/6, 1/10) en el pretratamiento, además del tiempo de SSF (24, 48 y 72 h). Se utilizó el PIL 2 - HEAA, como control positivo el AIL [EMIM] [Ac] y se utilizó como control negativo material sin pretratamiento.
Al evaluar el pretratamiento con 2 HEAA, se determinó que las condiciones que logran la mayor producción de etanol tanto en el pretratamiento como en SSF, son: 1 hora de pretratamiento, 110 ºC de temperatura, razón biomasa/LI de 1/3 y luego de 24 horas de SSF. Para la determinación de estas condiciones se estableció la productividad de etanol por hora de pretratamiento (g EtOH/h-Pretratamiento) y por hora de SSF (g EtOH/hSSF), y a la cantidad de LI utilizado (g EtOH/g LI). En las condiciones antes mencionadas, las productividades más altas fueron: 0,0012 g EtOH/hSSF, 0,015 g EtOH/hpretratamiento y 0,0043 g EtOH/g LI.
Además, se pudo demostrar que comparativamente, el pretratamiento con líquido iónico aprótico [EMIM] [Ac] es muy superior al líquido iónico prótico 2-HEAA, produciendo hasta un 382% más etanol que lo generado pretratando con PIL. Este último produce10% de rendimiento porcentual en la SSF, en el mejor de los casos, en comparación al 50% obtenido por el pretratamiento con [EMIM] [Ac].
Se puede concluir que el comportamiento del 2 HEAA aún dista mucho de lo obtenido por el [EMIM] [Ac] y es insuficiente para ser aplicado en el proceso productivo de bioetanol. Sin embargo, puede ser útil hacer un estudio similar con otro PIL o realizar un estudio de factibilidad económica con los datos entregados en este trabajo, de modo de determinar si pueden disminuirlos costos de producción al ser este PIL más económico.
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