Obtencion de Bioetanol a partir de la Caña de Azucar

INTRODUCCION

     Los árabes conocieron el alcohol extraído del vino por destilación, sin embargo, su descubrimiento se remonta a principios del siglo XIV, atribuyéndose este hecho a Arnau Villanova  médico de nacionalidad española, pero Antonie Lavoisier fue quien dio a conocer el origen y la manera de producirse el alcohol por medio de la fermentación vínica. Este alcohol producido mediante el método mencionado lleva por nombre etanol, que años mas tarde se convertiría en una alternativa para ser utilizado como biocombustible. La utilización de los biocombustibles líquidos es tan antigua como la de los mismos combustibles de origen fósil y los motores de combustión. Así, cuando ahora hace más de 100 años Rudolf Diesel diseñó el prototipo del motor diesel ya estaba previsto que funcionara con aceites vegetales. Sin embargo, cuando el petróleo irrumpió en el mercado era barato, razonablemente eficiente y fácilmente disponible.

     El etanol es un compuesto químico conocido también como alcohol etílico, perteneciente a los alcoholes, los cuales se distinguen por la presencia del radical oxhidrilo (-OH) unido a una cadena carbonada en su formula química, su formula se ve representada como CH3 – CH2 – OH (ver Fig.3), se presenta a temperatura ambiente como un liquido incoloro e inflamable con un olor agradable característico. Se encuentra en bebidas como la cerveza, el vino, el brandy, entre otros, posee un bajo punto de congelación (-114,1 C°) por lo que puede utilizarse como fluido en termómetros, así como también como anticongelante en radiadores de automóviles. Existen distintas maneras de obtener el etanol una de las más antiguas y en la que se hará énfasis en nuestra investigación es mediante la fermentación de azucares con levadura en solución acuosa para su posterior destilación, la aplicación principal de este método ha sido durante siglos la producción de bebidas alcohólicas. Todas las bebidas con etanol y casi la mitad del etanol industrial aun se fabrican mediante este proceso. La sacarosa de la caña de azúcar o melazas, el almidón de maíz o yuca y la celulosa contenida en la madera o residuos agrícolas, dichos materiales determinarán el proceso a utilizarse para la obtención del bioetanol (recibiendo este nombre por ser proveniente de la biomasa que se encuentra en las materias primas anteriormente nombradas).

     En Venezuela el uso de Bioetanol se encuentra limitado, de hecho solo se usa como aditivo para la gasolina sin plomo (esta es preparada sin la adición de tetraetilo de plomo) llamada comúnmente gasolina verde; todo el etanol destinado para este fin es importado diariamente desde Brasil (aprox. 200.000 barriles). Pero en la actualidad se están construyendo plantas para su obtención a partir de la caña de azúcar y el maíz para no depender así de las importaciones desde el país vecino, además existen varios proyectos para maximizar su uso como biocombustible en nuestras tierras.

    El desarrollo de esta investigación se realizo con un diseño de investigación experimental así como también se recopilo información de fuentes documentales.

    Este trabajo está estructurado en cinco capítulos, en cada uno de ellos se trata de manera precisa todos los elementos que se manejan para llevar a cabo la investigación sobre el etanol.

   En el PRIMER CAPITULO se conceptualiza el tema investigado describiendo el problema, así como también los objetivos del estudio. En el SEGUNDO CAPITULO, se presentan investigaciones pasadas realizadas por distintos autores relacionados con el tema en cuestión, además de los fundamentos teóricos y conceptuales que sustentan el estudio. En el TERCER CAPITULO, se precisan las técnicas utilizadas para desarrollar el tema, así como los procedimientos seguidos para lograr los objetivos de esta investigación.

CAPITULO I

EL PROBLEMA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

     El proceso de separación de líquidos mediante su vaporización y la condensación de sus vapores, aprovechando los diferentes puntos de ebullición, se le denomina destilación, este proceso debe su descubrimiento a los alquimista, pero no fue si no hasta el siglo X que ocurre la aparición del alambique un destilador inventado por los árabes, quienes indudablemente conocieron la destilación del alcohol la cual algunos autores atribuyen a Ibn Yasid, sin embargo en escritos se dice que el descubrimiento como tal del alcohol producido por la destilación de un liquido fermentando se remota al principio de siglo XIV.

    El alambique paso a ser utilizado por los perfumistas como una técnica para lo obtención de esencias florares, pero con el pasar de tiempo se fue mejorando el método de destilado, extendiéndose así su uso hacia otras áreas, como lo es la industria petrolera en donde juega un papel importante ya que es el primer proceso de refinamiento al cual se somete el crudo, para la obtención de sus derivados primarios. En la actualidad existen distintos tipos de destilación.

     Algunos de los cortes que se obtienen en la primera destilación del petróleo (destilación atmosférica) son bases para la creación de combustibles líquidos como la gasolina, diesel, keroseno, entre otros, que son usados en maquinarias, aviones, barcos y automóviles. Sin embargo el alto uso de estos combustibles durante décadas ha ocasionado daños al ecosistema. Afortunadamente en los últimos años el poder de la conciencia ambientalista y el querer minimizar la dependencia que existe del petróleo por sus altos precios ha aumentado, incentivando a la búsqueda de combustibles menos contaminantes o como también se les conoce biocombustibles los cuales son obtenidos de materias primas renovables.

     Un claro ejemplo de un combustible alternativo es el etanol, un nuevo combustible liquido, que se obtiene a partir de productos renovables como lo son los azucares, el almidón y la celulosa. El etanol o como también es denominado bioetanol se obtiene a partir de cultivos de caña de azúcar, maíz y también de residuos de agricultura, este alcohol posee propiedades carburantes y comparte unas propiedades físico-químicas muy parecidas a la gasolina, razón por la cual la puede sustituir de manera parcial y/o total o como en el caso de nuestro país como aditivo a la gasolina sin plomo y utilizarse en los motores de combustión interna convencionales sin necesidad de introducir modificaciones en el diseño básico del motor. Desafortunadamente  en nuestro territorio no se encuentran plantas de producción de etanol este es importado desde Brasil diariamente, derivando un problema a la hora de querer trabajar con él.

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