Proceso para producir etanol para productores de caña de azúcar

ÍNDICE

1. PLANTIAMIENTO DEL PROBLEMA---------------------------------------------------4

2. OBTETIVOS----------------------------------------------------------------------------------5

a. OBJETIVO GENERAL

b. OBJETIVOS ESPECIFICOS

3. JUSTIFICACION-----------------------------------------------------------------------------6

4. MARCO TEORICO--------------------------------------------------------------------------7

a. ENERGÍAS ALTERNATIVAS: EL ETANOL.

b. ¿QUE ES EL ETANOL?

c. PROCESO DE ELABORACION.

d. DESTILACION.

e. DESTILACION AZEOTRÓPICA.

f. AZEÓTROPO.

g. PROCESOS DE PRODUCCIÓN DE AZÚCAR Y ALCOHOL.

h. LA PRODUCCIÓN DE ETANOL, VÍA PARA LA DIVERSIFICACIÓN DEL AGROSECTOR DE LA CAÑA DE AZÚCAR.

i. PROCESO DE PRODUCCION DE LA CAÑA DE AZUCAR.

j. NORMA OFICIAL MEXICANA NOM-076-SSA1-1993, "QUE ESTABLECE LOS REQUISITOS SANITARIOS DEL PROCESO Y USO DEL ETANOL (ALCOHOL ETILICO)"

5. HIPOTESIS----------------------------------------------------------------------------------28

6. VARIABLES E INDICADORES---------------------------------------------------------29

7. DISEÑO DE LA INVESTIGACION ----------------------------------------------------30

8. IMPACTOS DEL PROYECTO ---------------------------------------------------------32

9. CRONOGRAMA ---------------------------------------------------------------------------34

10. PRESUPUESTO --------------------------------------------------------------------------35

11. BIBLIOGRAFIA-----------------------------------------------------------------------------36

PLANTIAMIENTO DEL PROBLEMA

En San Luís Potosí específicamente en la región Huasteca la principal actividad Agrícola es el cultivo de la caña de azúcar perteneciente a la familia de las Gramíneas, (Gramineae); y de nombre científico Saccharum officinarum. Este cultivo lo utilizan solo para la obtención de azúcar, desaprovechando las cualidades que tiene esta gramínea para la obtención de alcohol etílico, en la actualidad y en un futuro no muy lejano su demanda ira en aumento. Es por eso que surge la necesidad de pensar en nuevas alternativas en el uso de la caña de azúcar, ya que el cultivo de ésta misma es muy redituable en nuestra región. Actualmente en Cd. Valles, San Luís Potosí no se produce etanol. Es por eso que se tratara de implementar un proceso para la obtención de este, mediante el estudio técnico correspondiente.

OBJETIVOS.

OBJETIVO GENERAL.

Diseñar un proceso de obtención de etanol para los productores de Caña de azúcar de nuestra región, con vías a una producción redituable para su comercialización nacional.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

• Conocer el(los) proceso(s) de obtención de etanol existente(s). Como base para crear el nuestro.

• Investigar los costos de producción de etanol y la caña de azúcar. Y tratar de implementar medidas para disminuirlos.

• Exhortar a los productores de caña de azúcar de la región para que las cañas libres se destinen a la producción de etanol.

JUSTIFICACIÓN

El jugo de la caña de azúcar, contiene principalmente etanol y agua; una de las técnicas más eficaces de la separación de líquidos inmiscibles es la destilación. (10)

Actualmente en Ciudad Valles San Luís Potosí no se produce etanol, insumo importante en la industria de licores, gasolina y es utilizado como energético, se hace pues necesario contar con una infraestructura adecuada para el diseño un sistema de destilación, creando así la destiladora correspondiente, acorde a las necesidades de la región, que se viabilizará mediante el estudio técnico correspondiente.

En la actualidad se conocen diferentes métodos para la obtención de etanol, los que facilitara la creación de mi proceso.

En la actualidad la demanda de etanol va aumentando gracias a que los países de primer mundo lo están utilizando como sustituto de la gasolina gradualmente, es decir que llegara un momento en que esta proporción, será mas de etanol que de gasolina y su demanda será más alta, por esta razón es necesario comenzar a participar en esta Agroindustria desde ahora.

MARCO TEÓRICO.

La importancia que hoy en día tienen los temas de obtención de energía, no sólo en nuestro país, sino en el mundo en general, nos obliga a la búsqueda permanente de aquellas alternativas que, sustituyan al actual uso de el petróleo y sus derivados, cuya expectativa de utilización es finita y cada vez más próximo su agotamiento. La Agro Industria de la Caña de Azúcar en nuestro país, está bien consciente del rol que la gramínea jugará en el futuro, dada su mayor fortaleza, a saber “pronta renovabilidad”; y secuestradora potencial de CO2. Es aquí donde surge el alcohol etílico, en sus variantes: anhidro e hidratado, como una contribución al balance energético y una gran ayuda al ambiente. (1)

Mucho se viene hablando últimamente acerca de la posibilidad que tiene nuestro agro sector de incursionar en la producción de etanol, para su uso como alcohol carburante en motores de combustión interna. (2)

Estados Unidos es el mayor productor mundial de etanol, seguido muy de cerca por Brasil. Ambos concentran el 70 por ciento de la producción mundial de este combustible de origen biológico y renovable. El país norteamericano lo obtiene a partir del maíz, mientras que los brasileños lo destilan de la caña de azúcar. El etanol es un excelente sustituto de la nafta o gasolina, con la ventaja de que esta última se consigue a partir de la destilación del petróleo, un recurso no renovable

Brasil ya es un gigante productor de etanol, pero a Estados Unidos no le alcanza. Por eso es que, en la estrategia de Washington, se busca presionar a las naciones de Centroamérica y del Caribe, y a los países con potencial de Sudamérica, para que incrementen su superficie de cultivo de caña de azúcar o maíz.

¿Es posible reemplazar al petróleo por el etanol aunque sea como combustible? Definitivamente, no. Dejando de lado que el oro negro es la base de la petroquímica (la mayoría de los materiales plásticos utilizan como materia prima al petróleo), tampoco es posible reemplazarlo para el transporte. Durante 2007, Estados Unidos va a destinar este año 53 millones de toneladas de maíz para elaborar 20 millones de metros cúbicos de etanol, y, además, va a importar otros tres millones más. Mientras, el consumo estimado de nafta o gasolina es de 570 millones de metros cúbicos. Ergo, le alcanza su producción maicera sólo para satisfacer el 3 por ciento. De aquí al 2015, la Unión planea triplicar el consumo de etanol, pero en esas condiciones -a valores estables- se lograría llegar al 9 por ciento del consumo de naftas o gasolinas. Queda un 91 por ciento que faltaría por ser abastecido. (3)

ENERGÍAS ALTERNATIVAS: EL ETANOL.

El agotamiento de los combustibles fósiles (petróleo, carbón y gas natural) que son claves en el desarrollo de la vida de nuestras sociedades, hace imperativa la investigación, fomento y uso de nuevos combustibles. Una potencial fuente de energías nuevas es la biomasa (abreviatura de masa biológica) que supone la obtención de combustible desde fuentes vivas, por ejemplo plantas, microorganismos, o incluso, estiércol (es el caso de la provincia china de Sichuán, donde se obtiene gas a partir de estiércol). Uno de estos combustibles es el etanol o alcohol etílico producido a partir de la fermentación de los azúcares que se encuentran en los productos vegetales (cereales, caña de azúcar, remolacha, maíz o trigo), el que debidamente procesado poco a poco comienza a penetrar como combustible en el mercado internacional.

El etanol es producido por la fermentación de plantas de azúcar (en países latinoamericanos) o de maíz, cebada o trigo (en EE.UU). Para su uso comercial e industrial, siempre es desnaturalizado (es decir, se le adicionan pequeñas cantidades de substancias nocivas) para evitar su mal uso como bebida alcohólica. Cuando se lo utiliza como combustible para transporte, el etanol se usa mayormente mezclado con gasolina (gasohol o E85). En este caso, no sé si se sigue considerando un combustible de biomasa, porque está mezclado con un combustible de origen fósil. De todos modos, y según la Iniciativa por el Aire Limpio en Ciudades de Latinoamérica, casi todos los vehículos existentes en el mercado tolerarían sin problemas la mezcla de gasolina o diesel con etanol, y posiblemente con ventajosos beneficios de emisiones.

Una de las características más importantes del etanol es que es un recurso renovable, lo que disminuye la dependencia del petróleo en los países no productores que deben importarlo. Por otro lado, es energéticamente eficiente, porque produce un tercio más de energía que la que requiere su elaboración y transporte. Además tiene altas ventajas comparativas con los combustibles fósiles, porque produce menos emisiones de contaminantes: según

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