Estudios previo inversionistas para la producción de furfural-etanol y tableros a partir de bagazo de caña de azúcar

En la actualidad, aprovechar instalaciones en la industria para modificar, reanimar o reconvertir sus producciones, resulta importante para la disminución de costos inversionistas y el incremento de la disponibilidad de las plantas. En este sentido, la investigación tiene como objetivo realizar un estudio previo inversionista, en un complejo azucarero con plantas de derivados instaladas, para la producción conjunta de furfural, etanol y tableros a partir de bagazo, considerando la reconversión en la instalación industrial. Para ello, se parten de modificaciones y resultados obtenidos por Mesa [1], en la etapa de fraccionamiento del bagazo hacia la obtención de glucosa, xilosa y furfural, y el aprovechamiento de los residuos en la planta de tableros Morales-Zamora [2]. Se realizan estudios de prefactibilidad económica a las plantas por separado y con la propuesta de integración y reconversión. En el análisis integrado, se plantea un diseño factorial 24 considerando la influencia de las variables flujo de caña, flujo de etanol, fiabilidad y precios, para un escenario optimista de precios y capacidades. Los resultados económicos se favorecen para incrementos del flujo de etanol, con menor flujo de caña, considerando la fiabilidad con la reconversión y con incrementos del precio del azúcar. La reconversión hacia la obtención de azúcar, electricidad, furfural, tableros y etanol permitirá rescatar plantas y equipamientos instalados, lo cual incidiría a minimizar las inversiones, así como a un desarrollo prospectivo de adaptación de la industria azucarera hacia el concepto de biorrefinería.

Evaluación de la producción de aceite crudo de palma y palmiste en el norte de Colombia mediante el análisis de exergía asistido por computador

Palm production chains in Colombia have some unsatisfied demands that affect their competitiveness. Specific demands include efficiency in energy use. Therefore, in the present report, an exergy analysis for the dual crude palm and kernel oil production process was carried out to determine the main energy sinks and suggest technological improvements that allow better use of energy. For this study, the process was initially simulated in the Aspen Plus ® software, where the chemical and physical exergies of the species and streams involved were quantified. The process irreversibilities, the exergy loss, the exergy of waste, and the exergy of utilities were calculated for each stage and the whole process. An overall exergy efficiency of 18% was achieved, while the highest process irreversibilities contribution was due to the destroyed exergy with the waste in the threshing stage. To increasing the global exergy efficiency of dual crude palm and kernel oil production, it is proposed the evaluation of palm rachis use to obtain biofuels and/or high-value products.

Crecimiento de Tetraselmis sp. Empleando fertilizante como medio de cultivo

Las microalgas juegan un rol muy importante en la cadena alimenticia de la acuicultura, ya que estas son utilizadas en la nutrición y cría de moluscos, camarones y peces en sus diferentes etapas de crecimiento. Tetraselmis sp, es una microalga reconocida por sus aplicaciones como alimento vivo en acuicultura y sus parámetros de crecimiento pueden variar de acuerdo a las condiciones de cultivo. En este sentido fueron evaluadas diferentes condiciones de crecimiento como medio de cultivo empleado fertilizante comercial, fotoperiodo (12:12 y 24:0) y salinidad (0-55 g l-1) para obtener diferentes parámetros cinéticos de crecimiento. Las mejores condiciones de cultivo se alcanzaron con un fertilizante comercial, un fotoperiodo 12:12, salinidad del 35 g l-1, una velocidad especifica de crecimiento de 1,071 d-1, tiempo de duplicación de 0,64 días, rendimientos (Yx/s) de biomasa respecto al consumo de nitrato, fosforo y amonio de 4,3; 37,7; 10,5 (g g-1) respectivamente, con un contenido de proteínas del 55% (p/p). Adicionalmente, se evaluó el modelo de Gompertz para la producción de biomasa presentando un buen ajuste (r2=0,9) entre el modelo y los resultados experimentales.

Una extensión teórica aplicada a los ácidos puros de cadena larga en la fase líquida para analizar su comportamiento en la fase sólida

In this work, Peng-Robinson EOS (equation of state) was chosen to represent liquid phase behavior. Then, regarding the three acids, Lauric, Palmitic and Stearic, bulk modulus coefficients were calculated in three values of pressures (0.1, 1.0 and 2.0 GPa) and a range of temperature of 350-450 K. According to the literature, results for carbon dioxide, bulk modulus in the liquid phase is in the same line for the one in the solid phase considering the temperature dimension. Based on it, in this work, the bulk modulus was estimated at three temperatures for three acids in solid-phase by extrapolating the results in the liquid phase. Despite there are no experimental data available in the literature, these results seem to be consistent with the thermodynamic constraints, and useful discussions were provided.

Modelado matemático y simulación numérica de una planta desaladora - MSF

A complexidade do problema de acesso à água potável aponta para a necessidade de estudos e avaliações que viabilizem a utilização de fontes alternativas de água potável, capazes suprir as necessidades básicas humanas, e também possibilitar o desenvolvimento de atividades econômicas nessas regiões. Nestes termos, motivado pela discussão de um assunto tão relevante, o objetivo deste trabalho foi realizar a modelagem matemática e a simulação numérica de uma planta de dessalinização pelo método de Destilação Flash de Múltiplos Estágios (MSF), como método de dessalinização para atender as demandas existentes. Para a execução deste estudo foi utilizado o software de modelagem EES®, em que se avaliou a influência dos parâmetros operacionais sobre o desempenho da planta de dessalinização. O modelo resultante foi capaz de reproduzir os dados operacionais reais e prever as condições de operação. As ferramentas de modelagem matemática e simulação numérica são importantes para o desenvolvimento de proposições de projetos e tecnologias eficientes e viáveis de dessalinização da água, capazes de auxiliar no suprimento de água. Em teoria, a sua utilização pode reduzir significativamente o tempo de engenharia, criando a capacidade de se testar diferentes opções variáveis e operacionais e demais parâmetros, em um programa de computador, e não em modelos de teste físico. Essa capacidade pode afetar teoricamente o custo do projeto/instalação, bem como o custo final para a população que poderá usufruir destas instalações (se construídas, instaladas e colocadas em operação), eliminando a necessidade de vários protótipos físicos a serem feitos e testados. Os resultados do estudo mostram que o número de estágios é a variável que mais afeta o desempenho da planta, uma vez que a vazão de vapor de aquecimento diminui drasticamente com o aumento do número de estágios, isso torna a planta mais eficiente e econômica no ponto de vista energético. Verifica-se ainda que as variáveis relacionadas à água do mar não fornecem variações significativas no desempenho da planta. E, finalmente que a elevação da temperatura máxima da salmoura ocasiona a redução na área total de troca térmica, no entanto, com relação ao desempenho da planta, a temperatura máxima da salmoura não afeta significativamente esse parâmetro no processo.

Tratamiento de aguas residuales producidas en el proceso de remojo en curtiembres empleando ozono y hierro como catalizador

Se analizó el tratamiento de las aguas residuales generadas en el proceso de remojo en curtiembres por medio de oxidación con ozono y hierro ferroso para catalizar la mineralización de materia orgánica (medida en términos de DQO). Los ensayos fueron desarrollados en modo discontinuo y tiempo de reacción constante. El agua residual para la realización de ensayos fue suministrada por una empresa de curtido de pieles ubicada en el municipio de Villapinzón, Colombia. Se empleó un diseño experimental factorial del tipo 32, los factores experimentales fueron el pH inicial del agua residual (4,7 y 10) y la dosis de Fe2+ en el agua y las variables de respuesta fueron los porcentajes de remoción de turbiedad y DQO. Los resultados señalan que la máxima remoción de turbiedad se logra a pH alcalino y en el caso de DQO, la mayor remoción fue de 92,13 % y se logra para pH 10 y 10 mgL-1 de dosis de Fe2+. El tiempo de reacción empleado para cada ensayo fue de 2 horas de modo que la dosis de ozono fue de 4 gL-1 y el consumo de energía fue de 0,021 kWh/gDQOremovida.

Transferencia de oxígeno en agua anóxica utilizando un dispositivo de aireadores de rueda de paletas a bajas revoluciones

The reduction of dissolved oxygen (DO) in water is associated with the effect of climate change. The lack of oxygen in water bodies directly affects the biological species present in different shallow water bodies such as swamps and wetlands, as well as in aquaculture processes. An optimal value in the DO concentration favors the reproduction of these biological species present in both artificial and natural environments. For this, various equipment has been developed to favor the increase of DO in the water to acceptable values. However, some of these systems are expensive, energy inefficient, and noisy which generate adverse impacts in aquatic ecosystems due to perturbances in the water. This study measures the efficiency (KgO2·kWh-1) of introducing DO into the water using a paddle wheel aerator system at low RPMs destined for shallow bodies of water. Tests were performed on anoxic water samples using aerators with 6, 12, and 24 paddles at the laboratory level. By increasing the voltage (6, 9, and 12V), the RPMs applied to each device through a geared motor is also increased. The results show a higher DO transfer rate in the 1 and 5 mg of O2·L-1 range. The best configuration concerning energy consumption worked at low RPMs using the 6-paddle wheel aerator at 6V. This establishes that, in addition to the management of low revolutions, the use of a smaller number of wheels favors an increase in efficiency during the DO restoration process in shallow water bodies.

Aceite de coco babasú (Orbignya speciosa Mart.) extraído industrialmente y manualmente como materia prima para la producción de biodiésel

A utilização de fontes renováveis de energia, como os óleos vegetais, a exemplo o óleo e azeite de coco babaçu (Orbignya speciosa Mart.), apresentam vantagens econômicas e ambientais. Neste cenário, o presente trabalho apresenta a produção e caracterização do biodiesel de óleo e azeite de coco babaçu. Os biocombustíveis foram obtidos por transesterificação alcalina, utilizando-se hidróxido de potássio e metanol. A caracterização foi realizada por infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), viscosidade cinemática, densidade, cinzas sulfatadas, índice de acidez, ponto de fluidez e ponto de fulgor e cromatografia gasosa. De acordo com os resultados, os espectros de FTIR apresentaram absorções características de ésteres, os estiramentos da ligação C=O (1704 cm-1 e 1742 cm-1) e C-O (1112 cm-1 e 1111 cm-1). Os resultados dos ensaios de viscosidade cinemática, densidade, índice de acidez, ponto de fluidez e ponto de fulgor apresentaram conformidade com os limites estabelecidos pela ANP, Resolução nº 45/2014. A cromatografia gasosa apontou a predominância de ésteres metílicos derivados dos ácidos láurico (C12:0), mirístico (C14:0) e palmítico (C16:0). Desta forma, o óleo e o azeite de coco babaçu se mostraram viáveis para a produção de biodiesel, apresentando-se como potencial matéria-prima para o setor de biocombustíveis, dado o volume expressivo das plantações de babaçuais do estado do Maranhão.

Biosíntesis de nanopartículas de plata con Chlorella sp.

En este trabajo se muestran los resultados de la biosíntesis de nanopartículas de plata mediante el uso de la microalga Chlorella sp, utilizando medios de crecimiento con diferentes concentraciones de glicerol, entre el 5% - 20%, y diferentes condiciones de luz y temperatura. La síntesis de las nanopartículas se estudió utilizando los sobrenadantes y pellets de los cultivos autótrofos, heterótrofos y mixotróficos de la microalga. La presencia de nanopartículas se verificó por espectroscopía ultravioleta – visible y las muestras que mostraron mayor concentración de nanopartículas fueron caracterizadas por microscopía electrónica de barrido. Las condiciones de crecimiento mixotrófico favorecieron la excreción de exopolímeros que mejoraron la reducción de la plata y por ende la formación de nanopartículas. Las nanopartículas obtenidas presentaron forma predominantemente elipsoidal con dimensiones de 108 nm x 156 nm y 87 nm x 123 nm para las reducciones llevadas a cabo con los sobrenadantes de los cultivos mixotróficos con glicerol al 5% y 10%, respectivamente.

Hidrólisis enzimática del pasto maralfalfa (Pennisetum sp) sometido a extrusión húmeda

Se evaluó el efecto de la extrusión del pasto maralfalfa (Pennisetum sp) sobre la composición química de la pared celular y la digestibilidad in vitro de la materia seca y de la fibra en detergente neutro. Para ello se recolectaron siete muestras (10,0 kg/muestra) del mismo lote, con 51 días de rebrote y se picaron a 2 cm. Tres de estas muestras, tomadas al azar, se procesaron frescas en un extrusor de tornillo cónico girando a 1050 rpm y con salida de 3 mm, mientras que las otras cuatro fueron extruidas en el mismo equipo con salida de 1 mm. En las muestras de pasto crudo y en las de los bagazos procedentes de la extrusión se determinó el contenido de fibra en detergente neutro, fibra en detergente ácido, lignina en detergente ácido, digestibilidad in vitro de la materia seca y digestibilidad in vitro de la fibra en detergente neutro. Se aplicó la prueba de T de Student para analizar el efecto del tipo de tratamiento, tanto entre ellos como respecto al pasto fresco. Los resultados indican que, con relación al pasto fresco, la extrusión generó un bagazo con alto contenido de fibra en detergente neutro, incrementó la digestibilidad in vitro de la materia seca en 8,81% y la de la digestibilidad in vitro de la fibra en detergente neutro en 20,6%, pero no diferencia con el tamaño de la salida del extrusor (p<0,1). Se concluye que el proceso de extrusión como fue aplicado al pasto maralfalfa en este experimento mejora la digestibilidad de la materia seca y de la fibra en detergente neutro.