Análisis tecno-económico de tecnologías alternativas de purificación en el proceso de producción de ácido láctico

Abstract

Debido a la gran demanda mundial de energía y al continuo aumento de los precios del petróleo y por ende de sus derivados, urge la búsqueda de nuevas alternativas energéticas basadas en recursos renovables, de los cuales se destaca la posibilidad de usar desechos agrícolas, forestales, domésticos e industriales. Esta biomasa lignocelulósica es la fuente primaria de energía renovable y puede ser utilizada para la producción de biocombustibles y productos químicos debido a la sustentabilidad ambiental que proporciona a los procesos de producción que la emplean. Particularmente, uno de los productos que se puede obtener a partir del empleo de la biomasa lignocelulósica es el ácido láctico (AL). Sin embargo, se ha identificado que el cuello de botella en la producción de AL por fermentación es el costo de las etapas de separación y purificación, las cuales representan alrededor del 50 % del costo total de producción. En este trabajo se presenta una evaluación tecno-económica del proceso de bioproducción de AL a partir de residuos de la industria azucarera, utilizando diferentes alternativas de tecnologías de separación y purificación, como son la destilación reactiva (DR), extracción reactiva (ER) y la electrodiálisis (ED). El diseño y análisis de los sistemas de separación ha sido realizado en Aspen Plus y Matlab. Se ha determinado que los procesos de electrodiálisis y extracción reactiva logran reducir el costo total anual con respecto a la destilación reactiva en un 55 % y un 44 %, respectivamente. Además, el retorno de la inversión para los procesos de electrodiálisis y extracción reactiva es 1.5 y 1.2 años más rápida.