Diciembre 2020 | 41-4

Buenas Energías

Javier Brito, es Licenciando en Biotecnología y Especialista en Ingeniería Bioenergética, y destaca a las plantas modulares de producción de bioetanol de maíz como una opción beneficiosa tanto para los productores como para el medio ambiente.

Javier se desempeña en el área de determinación de Residuos de Plaguicidas en la Sección Química de la EEAOC. Actualmente desarrolla un trabajo para adquirir el título de maestría para una carrera orientada a la bioenergía.

 

Frente a la crisis energética en la que nos encontramos, existe la necesidad de hallar una estructura energética global que lleve a cambiar los patrones actuales de producción y consumo de energía, y aliente el desarrollo sostenible a partir de energía renovable.

Los cultivos energéticos a partir de los cuales puede obtenerse calor, energía y combustibles líquidos -como el bioetanol- son una buena opción. 

En la actualidad el bioetanol se  elabora fermentando los componentes de carbohidratos de los materiales vegetales. Entre las materias primas más utilizadas se hallan el maíz, la caña de azúcar y el sorgo, entre otras. 

Es el combustible renovable de mayor producción y consumo en el sector de transporte a nivel global y uno de los pocos que puede utilizar la infraestructura de estaciones de servicio de combustibles fósiles ya existentes. 

Bioetanol de maíz: ventajas

Hay un creciente interés en elegir el maíz para la obtención de bioetanol, dado que este cultivo presenta una gran capacidad para convertir todo el almidón presente en sus granos en  azúcares fermentables. La biomasa de este cultivo, además, presenta un alto rendimiento y permite la generación de  subproductos tales como la burlanda, que puede aprovecharse para consumo animal.

El uso de bioetanol de maíz reduce las emisiones de gases de efecto invernadero hasta un 74%. Además, no emite material particulado en comparación con los combustibles fósiles, lo que es saludable, ya que estos están íntimamente relacionados con las enfermedades cardio-respiratorias. 

El bioetanol en sí mismo tiene un octanaje de 114 y a diferencia de la nafta (cuyo nivel de octanos es de 84), su composición química ya incluye oxígeno, lo que favorece una mejor combustión. En muchas ocasiones se lo utiliza como oxigenante de naftas, con lo que se reducen emisiones de hidrocarburos sin quemar y de monóxido de carbono. De esta manera se evita el uso en naftas de aditivos de síntesis química como el metil terbutil éter (MTBE), lo que vuelve a la nafta un combustible mucho más costoso y contaminante comparada con el bioetanol.

Bietanol de maíz: desafíos

La mayor parte de los costos en la producción de bioetanol están dados, por un lado, por  la energía calórica requerida para la evaporación de la vinaza liviana de 5% de materia seca (subproducto del proceso) para ser convertida en burlanda húmeda y la reutilización de el agua. Por otro lado, gran parte de los costos a la hora de producir  bioetanol son de transporte, es decir la logística para trasladar el maíz del campo a la planta; y la burlanda húmeda de la planta al campo donde será utilizada como alimentación animal. Del análisis de estos datos determina que economizar el uso de la energía y la logística eran las claves para eficientizar el proceso. Surgió así el concepto de reubicar  la destilería dentro del establecimiento agropecuario para la producción de maíz y alimentación animal. 

La transición: plantas modulares 

Las plantas  modulares fueron diseñadas luego de observarse que la eficiencia de obtención de bioetanol a partir de almidón de maíz es del 90%, sin la posibilidad de que exista alguna mejora en el rendimiento, por lo que es menester analizar y reducir los costos en variables como uso de energía y logística. Debe considerarse que cada camión de bioetanol producido en una planta modular permitirá el ahorro de tres fletes de maíz y tres de burlanda en relación a una planta tradicional. 

La puesta en marcha de estas plantas modulares de producción de bioetanol de maíz presenta ventajas:

  • Permite integrar todo el proceso en un solo lugar, de modo que pueden optimizarse los costos de producción en alimentos y energía, transformando toneladas de maíz en kilos de mayor valor como lo son los de proteína animal.
  • Facilita el desarrollo de energía limpia, además de favorecer la rotación de cultivos y el ahorro en fletes, lo que resulta en menos tráfico y contaminación.
  • Permite insertarse en un negocio bastante armado, lo cual elimina la curva característica de todo nuevo proyecto y la complejidad administrativa. 
  • Produce un ahorro de costos impositivos, ya que, vender el bioetanol de maíz tiene ventajas impositivas en lugar de los costos más caros que representa vender solo el maíz. 
  • Genera una armonía entre las distintas producciones (agrícola y ganadera), en una generando una sinergia única y la aparición de nuevos empleos. 
  • La rentabilidad apropiada otorga un nivel de dinamismo que permitiría un crecimiento de la empresa agropecuaria, ventaja que no permite la dedicación exclusiva de la actividad primaria.

Evaluación de una planta modular de producción de bioetanol de maíz 

Parte de mi trabajo como investigador para la maestría en ingeniería bioenergética que estoy haciendo consistió en realizar una evaluación cuantitativa de la TRE del bioetanol de maíz, cuando se trabaja con una planta modular instalada en el campo; y a la vez comparar la tasa obtenida con la que resulta de producir bioetanol en una planta fuera de un establecimiento agrícola.

Evalué una planta modular desarrollada por Porta Hnos. SA, empresa establecida en Córdoba, con más de 130 años de reconocida trayectoria industrial en la producción de licores, alcoholes y vinagres. MiniDest, tal el nombre del desarrollo, es una planta modular  automatizada de pequeño tamaño que se utiliza para la producción de etanol de maíz y puede ser operada de manera remota, totalmente integrada a la alimentación animal para ser instalada en establecimientos agropecuarios.

Me propuse realizar y analizar balances de masa y energía para conocer las entradas y salidas de cada etapa del proceso y de esta manera obtener la cantidad de energía recuperada por cada unidad de energía invertida.

Pude establecer que la diferencia porcentual más alta en los resultados de TRE alcanzados fue el valor logrado entre el bioetanol obtenido que no tiene en cuenta a la burlanda húmeda como aportante energético, y el que sí la considera. La diferencia señalada muestra un importante impacto al sumar la energía aportada por la burlanda húmeda sobre el cálculo de la tasa bajo investigación. 

En el segundo análisis se expresaron los resultados comparativos de TRE, teniendo en cuenta el ahorro de transporte que se tiene al producir bioetanol en una planta modular instalada en un establecimiento agropecuario, y cuando esta no se encuentra instalada en el campo (llamada también planta tradicional). Puede afirmarse que si bien el valor de TRE aumentó, elimpacto de este no reviste tanta importancia en relación con el resultado mencionado en la comparación antes mencionada.

Horizonte

Como  estudiante de las problemáticas aquí planteadas considero que es necesario seguir ahondando sobre formas de reducir los contaminantes y mejorar nuestro planeta y nuestras perspectivas como humanos.

En ese sentido, las plantas modulares son una opción muy beneficiosa tanto para los productores como para el medio ambiente.

El énfasis está en la necesidad de compartir una visión donde las plantas modulares sean adoptadas teniendo en cuenta la necesidad, la demanda y la oferta, junto con el beneficio ambiental y el ahorro energético

Debemos encontrar una nueva manera de pensar la relación entre los hombres y la naturaleza, a partir de la integralidad de las dimensiones económicas, sociales, ambientales y de valores, que implique una revolución global de supervivencia con el planeta.

Desde mi lugar quiero contribuir buscando nuevas y mejores alternativas técnicas para mejorar el  rendimiento de obtención de bioetanol.