Implementación del procedimiento para llevar a cabo la práctica de fermentación y destilación en la planta de biocombustibles del laboratorio de Ingeniería Ambiental y Sanitaria de la Universidad de La Salle

La creciente demanda y consumo de combustibles ha generado importantes impactos ambientales, al entorno en general. Existe en la actualidad, un creciente interés por la obtención de nuevas formas de energía, cuyos impactos negativos sean mínimos, logrando suplir de manera alterna la demanda energética actual. Los biocombustibles son el resultado de varias investigaciones en dicho campo, siendo uno de los productos más utilizados en procesos de combustión interna, estos pueden ser empleados en procesos biotecnológicos que permiten la reducción significativa de impactos ambientales, en comparación a los generados por los combustibles fósiles. La utilización de materia primas naturales para la generación de bioetanol, como la caña de azúcar, permite desarrollar avances investigativos en el tema. Además, este tipo de materia prima es considerada una de las fuentes más atractivas para la producción de etanol, debido a que los azúcares que contiene son simples y fermentables directamente por levaduras. El presente trabajo tiene como objetivo principal establecer la metodología para llevar a cabo los procesos de fermentación y destilación en la planta de biocombustibles de la Universidad de La Salle. Con el fin de facilitar la operación de la planta y entender de manera clara el proceso de obtención de bioetanol se escogió una única materia prima a trabajar: la melaza de caña. En primer lugar, se realizó el diagnóstico inicial de la planta, en la cual se determinaron fallas en los sistemas de calentamiento de los tanques de maceración y fermentación, algunos escapes de vapor y agua en las tuberías de conexión entre calderín, tanque de maceración y destilación, entre otros, razón por la cual se contactó al Ingeniero Orlando Charría (diseñador del equipo) quien durante un mes estuvo reparando dichas fallas. Por otro lado, se llevaron a cabo dos fermentaciones-destilaciones en laboratorio, las cuales permitieron establecer los parámetros principales de medición y control, como lo es la temperatura, la concentración de azúcares y la medición de pH además de comprender la dinámica general de cada uno de los procesos. Después se procedió a realizar la fermentación de melaza y su respectiva destilación en la planta de biocombustibles. Los resultados arrojan unos rendimientos por debajo de los esperados para los procesos de laboratorio y de planta, debido a diversos factores, entre ellos el agotamiento temprano del alimento para el crecimiento y reproducción de microorganismos, la variación constante de temperatura por fuera de los rangos establecidos en la teoría, atribuido principalmente a falta de control de este parámetro en las horas de la noche, entre otros. Cabe resaltar que a pesar de la baja producción de alcohol, los niveles de pureza del mismo estuvieron dentro de los rangos esperados: 70% v/v a nivel planta piloto. Como conclusión, la investigación deja claro el procedimiento experimental para llevar a cabo los procesos para la producción de bioetanol en la planta de biocombustibles, detallando cada uno de las opciones y pasos para su realización. Sin embargo, los requisitos de nutrientes y control de parámetros dependen de la materia prima como tal y de los métodos empleados para su medición y contro