Ajuste experimental y evaluación económica de la extracción HBE de aceite de microalgas para biocombustibles y bioproductos/Experimental adjustment and economic evaluation of HBE microalgae oil extraction for biofuels and bioproducts
DOI:
https://doi.org/10.15665/rp.v14i2.650Palabras clave:
biocombustibles, Evaluación económica, MicroalgasResumen
El aumento constante en los precios de los combustibles fósiles y el impacto ambiental que estos producen ha despertado el interés en nuevas fuentes de energía renovables como el biodiésel a partir de microalgas. Este cultivo energético puede potencialmente competir con los combustibles fósiles, debido al alto contenido lipídico de algunas cepas. El presente trabajo muestra la influencia de las variables temperatura, tiempo y relación biomasa/solvente sobre el proceso de extracción de lípidos de microalgas HBE a escala laboratorio y presenta un análisis preliminar de costos de una planta de producción a escala piloto. Se encontró que las mejores condiciones de operación para la obtención de aceite son un tiempo de extracción de 8 horas, una relación biomasa/solvente de 1/40 y una temperatura de 40 °C, un análisis estadístico de los resultados muestra que la única variable estadísticamente significativa es la relación biomasa/solvente. Por su parte, el análisis preliminar de costos a escala piloto muestra que el precio del aceite para que el proceso sea rentable debe ser aproximadamente 30,5 USD/kg; un valor alto en comparación con los aceites usados convencionalmente en el proceso de producción de biodiésel.
Citas
J. Bergthorson, M. Thomson, “A review of the combustion and emissions properties of advanced transportation biofuels and their impact on existing and future engines”, Renewable and sustainable energy reviews, 42, 1393-1417, 2015.
C. González-Fernández, A. Mahdy, I. Ballesteros, M. Ballesteros, “Impact of temperature and photoperiod on anaerobic biodegradability of microalgae grown in urban wastewater”, International Biodeterioration & Biodegradation, 106, 16–23, 2016.
C. Monari, S. Righi, S. Irving, “Greenhouse gas emissions and energy balance of biodiesel production from microalgae cultivated in photobioreactors in Denmark: a life-cycle modelling”, Journal of Cleaner Production. In press, 2015.
D.-Y. Kim, D.Vijayan, R. Praveenkumar, J.-I. Han, K. Lee, J.-K. Park, Y.-K. Oh, “Cell-wall disruption and lipid/astaxanthin extraction from microalgae: Chlorella and Haematococcus”, Bioresource Technology, 199, 300–310, 2015.
C. A. Santos, B. Nobre, T. Lopes da Silva, H.M. Pinheiro, A. Reis, “Dual-mode cultivation of chlorella protothecoides applying inter-reactors gas transfer improves microalgae biodiesel production”, Journal of Biotechnology, 184, 74-83, 2014.
A.L. Ahmad, N.H.M. Yasin, C.J.C. Derek, J.K. Lim, “Comparison of harvesting methods for microalgae chlorella sp. and its potential use as a biodiesel feedstock”, Environmental Technology, 35, 2244-2253, 2014.
A. Guldhe, B. Singh, I. Rawat, K. Ramluckan, F. Bux, “Efficacy of drying and cell disruption techniques on lipid recovery from microalgae for biodiesel production”, Fuel, 128, 46-52, 2014.
R. Halim, T.W.T. Rupasinghe, D.L. Tull, P.A Webley, “Modelling the kinetics of lipid extraction from wet microalgal concentrate: A novel perspective on a classical process”, Chemical Engineering Journal, 242, 234-253, 2014.
J.J Milledge, S. Heaven, “Methods of energy extraction from microalgal biomass: A review”, Reviews in Environmental Science and Bio/Technology. In press, 2014.
A.E.-F. Abomohra, W. Jin, M. El-Sheekh, “Enhancement of lipid extraction for improved biodiesel recovery from the biodiesel promising microalga Scenedesmus obliquus”, Energy Conversion and Management, 108, 23–29, 2016.
A. González, V. Kafarov, A. Guzmán, “Desarrollo de métodos de extracción de aceite en la cadena de producción de biodiesel a partir de microalgas”, Prospectiva, 7, 53-60, 2009.
JY. Lee, C. Yoo, SY. Jun, CY. Ahn, HM. Oh, “Comparison of several methods for effective lipid extraction from microalgae”, Bioresource Technology, 101, S75-S77, 2010.
A. González, V. Kafarov, “Microalgae based biorefinery: evaluation of oil extraction methods in terms of efficiency, costs, toxicity and energy in lab-scale”, Revista ION, 26, 29-37, 2013.
El Halwagi, “Overview of Process Economics”. En: Sustainable design through process integration: Fundamentals and applications to industrial pollution prevention, resource conservation, and profitability enhancement. USA: Elsevier: 2012. p. 15-61.
J. García, J. Miranda, (2011) Comparación de métodos de extracción de aceite de microalgas a escala laboratorio para la producción de biodiesel. Trabajo de grado Ingeniero Químico, Universidad Industrial de Santander.
H. Lang, “Simplified approach to preliminary cost estimates”, Chemical Engineering, 112–113, 1948.
J. Esquivel (2007) Evaluación económica preliminar de plantas químicas usando Aspen Icarus Process Evaluator. Tesis profesional, Universidad de las Américas Puebla.
Informe UIS-ICP-Morrosquillo (2011) Bioprospección de las microalgas colombianas para la producción de biodiesel. Informe final, Bucaramanga.
Descargas
Archivos adicionales
Publicado
Número
Sección
Licencia
Los autores/as que publiquen en esta revista aceptan las siguientes condiciones:
- Los autores/as ceden los derechos de autor y dan a la revista el derecho de la primera publicación, con el trabajo registrado con la licencia de atribución de Creative Commons, que permite a terceros utilizar lo publicado siempre que mencionen la autoría del trabajo y a la primera publicación en esta revista.
- Los autores/as pueden realizar otros acuerdos contractuales independientes y adicionales para la distribución no exclusiva de la versión del artículo publicado en esta revista (p. ej., incluirlo en un repositorio institucional o publicarlo en un libro) siempre que indiquen claramente que el trabajo se publicó por primera vez en esta revista.
- Se permite y recomienda a los autores/as a publicar su trabajo en Internet (por ejemplo en páginas institucionales o personales) antes y durante el proceso de revisión y publicación, ya que puede conducir a intercambios productivos y a una mayor y más rápida difusión del trabajo publicado (vea The Effect of Open Access).
Instrucciones para el llenado de la Certificación de Originalidad y la Cesión de Derechos de Autor.
- Haga click aquí y baje el formulario de Certificación de Originalidad y la Cesión de Derechos de Autor.
- En cada uno de los campos para rellenar haga click y complete lo correspondiente.
- Una vez llenos los campos, copie al final su firma escaneada o firma digital. Favor ajustar el tamaño de la firma en el formulario.
- Finalmente, lo puede guardar como pdf y enviarlo a través de la palataforma OJS, como archivo complementario.
Si tiene dudas contáctenos, por favor.