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Aplicación de la termodinámica en la síntesis óptima de procesos químicos y biotecnológicos

Abstract:

La biomasa aparece como una alternativa promisoria para la producción amigable de compuestos con importantes ventajas competitivas sobre componentes no renovables. El bio-furfural es uno de estos compuestos y actualmente se ha convertido en uno de los componentes más importantes y comúnmente utilizados en el mundo. Alternativamente, el bio-furfural ha sido utilizado como base para el desarrollo de plataformas químicas con el fin de producir otros componentes de interés industrial. Este trabajo implementa el análisis termodinámico de la producción de furfural en una biorefinería a partir de biomasa lignocelulósica. Para determinar la viabilidad económica y energética de este proceso se realizaron evaluaciones tecno-económicas de las diferentes tecnologías utilizadas en la biorefineria, además de diferentes análisis energéticos y exergéticos. Como resultado, la producción de furfural a partir de bagazo de caña de azúcar bajo el concepto de biorefinería tiene una alta viabilidad económica, además de obtener otros productos que pueden ser utilizados para incrementar el rendimiento económico de la biorefinería. Adicionalmente, se determinaron las plantas o secciones del proceso con mayores requerimientos energéticos e irreversibilidades, entre las cuales se encuentran los procesos de hidrólisis alcalina y enzimática con las más altas irreversibilidades, sin embargo, las plantas de producción de furfural y etanol tienen los más alto consumos energéticos relacionados con la etapa de reacción y separación, respectivamente.