Proyecto de obtencion de Bioetanol

[pic 1]  El etanol tiene muchos usos en la industria, pero los principales usos y los más conocidos actualmente son los del etanol como combustible de los vehículos automotores y como ingrediente para las bebidas alcohólicas. Además se usa también en el sector farmacéutico como excipiente de algunos medicamentos y cosméticos (es el caso del alcohol antiséptico 70º GL y en la elaboración de ambientadores y perfumes).

El alcohol etílico (etanol) es una sustancia incolora, inflamable y volátil. Hace parte de la familia del fenol (alcoholes). Este además, está presente en distintas bebidas alcohólicas acompañado de otras sustancias químicas.

Su formula química es: CH3-CH2-OH (C2H6O)

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Para obtener ese alcohol, primero habrá que producirlo. El alcohol etílico se puede crear por síntesis en plan industrial, pero el método preferido a nivel artesanal es por medio de la fermentación (también utilizado industrialmente).
El vino es uno de los productos más conocidos a la hora de producir etanol, y contiene un porcentaje aproximadamente del 11% en alcohol. Pero la uva tiene un elevado precio y es un producto destinado a la alimentación.
Tenemos otras fuentes más disponibles y baratas para producir un fermentado, como puede ser el jugo de naranja. Y también el azúcar de mesa.
Para fermentar el jugo de naranja (o el azúcar de mesa) y producir alcohol etílico tenemos que someterlo a la acción de una levadura, valiendo perfectamente la levadura de panadería.

Una vez obtenido el etanol por fermentación procederemos a su separación mediante una destilación simple.

 Se propone desarrollar un proyecto de tipo [pic 3]tecnológico para producir un objeto  que tenga la doble finalidad de asumir determinados  contenidos curriculares de Química y a su vez convertirse en un instrumento de alfabetización científica tecnológica.  Como así también realizar formatos curriculares de laboratorio.

Lo que se dispone es la obtención de etanol a partir de la fermentación del jugo de naranja.

La duración estimada es de  [pic 4]un mes. Para la obtención por fermentación y posterior destilación Participan todos los alumnos del espacio curricular de Física del primer año correspondiente al año lectivo 2015.

Los recursos necesarios se encuentran disponibles: aula con conexión a Internet,  bibliografía sugerida por el docente del l espacio curricular para consulta, el espacio físico del laboratorio, destilador simple, reactivos de laboratorio, plataforma e-learnig propiedad de la Institución, computadoras personales para cada alumno, materiales reciclables para la construcción  del objeto tecnológico, depósito.

Objetivo General: Obtención de bioetanol

Objetivos Específicos

• Comprender el fenómeno físico de cambios de estado de agregación de la materia
• Comprender el proceso de destilación simple.
• Adquirir conocimientos básicos de  biotecnología a través  de la obtención de bioetanol.
• Comprender como se utiliza una materia prima en la obtención de un producto tecnológico.
• Divulgar conocimientos adquiridos para una alfabetización científica.
• Adquirir habilidad para organizar y registrar actividades
• Apreciar la importancia de intercambiar información y cooperar entre amigos.

Diseño y Ejecución:

Grado de Autonomía de los Estudiantes:

Este es un proyecto semidirigido.  La intervención del docente se hace presente  sólo en algunos momentos del proceso, dada su relevancia o complejidad.

Se formaran grupos de dos estudiantes que tendrán a su cargo la construcción del cohete de agua

Guía de Actividades de Aprendizaje Individual

Laboratorio: Construcción de Biorreactor y airlock

Introducción: Un Biorreactor es un recipiente o sistema que mantiene un ambiente biológicamente activo. En algunos casos, un Biorreactor es un recipiente en el que se lleva a cabo un proceso químico que involucra organismos o sustancias bioquímicamente activas derivadas de dichos organismos. Este proceso puede ser aeróbico o anaerobio. Estos birreactores son comúnmente cilíndricos, variando en tamaño desde algunos mililitros hasta metros cúbicos y son usualmente fabricados en acero inoxidable

Un Biorreactor puede ser también un dispositivo o sistema empleado para hacer crecer células o tejidos en operaciones de cultivo celular. Estos dispositivos se encuentran en desarrollo para su uso en ingeniería de tejidos.

En términos generales, un Biorreactor busca mantener ciertas condiciones ambientales propicias (pH, temperatura, concentración de oxígeno, etcétera) al organismo o sustancia química que se cultiva.

Durante el proceso de fermentación es necesario permitir la salida continua de los gases que se producen y evitar la  entrada  de aire que puede contaminar la biomasa. Para esto se coloca en la tapa un dispositivo llamado airlock.  

Materiales para construcción del Biorreactor: recipiente de plástico descartable que sirve de envase para gaseosas o agua mineral. Debe tener la tapa. La tapa debe tener la circunferencia necesaria para luego colocarle el airlock.

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Materiales necesarios para la construcción del airlock: 2 tapas de desodorante o similares de distinto tamaño. Un tubo de plástico de largo. Pegamento. Alcohol.

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Construcción del airlock. A la tapa de mayor tamaño le hacemos un orificio para que pase el tubo de plástico. Luego le hacemos un orificio a la tapa del bidón que usamos como Biorreactor para que pase la parte inferior del tubo. Sellamos todo con pegamento.

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