Producción de bioetanol a partir del residuo del proceso de extracción de aceite de higuerilla (Ricinus Communis) y análisis de sus impactos ambientales

dc.contributorJaimes Reatiaga, Luis Eduardo
dc.contributorChalela Alvarez, Graciela
dc.contributorCastro Hernández, Yohana
dc.contributorJaimes Reatiaga, Luis Eduardo [0001359725]
dc.contributorJaimes Reatiaga, Luis Eduardo [dLRj8R4AAAAJ]
dc.contributorJaimes Reatiaga, Luis Eduardo [0000-0003-0987-6159]
dc.contributorJaimes Reatiaga, Luis Eduardo [Luis_Eduardo_Jaimes_Reatiga]
dc.creatorAgudelo López, William Andrés
dc.creatorSerrano Cabeza, Nicholas
dc.date.accessioned2020-08-03T17:46:00Z
dc.date.accessioned2022-09-28T19:19:14Z
dc.date.available2020-08-03T17:46:00Z
dc.date.available2022-09-28T19:19:14Z
dc.date.created2020-08-03T17:46:00Z
dc.date.issued2019
dc.identifierhttp://hdl.handle.net/20.500.12749/7141
dc.identifierinstname:Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
dc.identifierreponame:Repositorio Institucional UNAB
dc.identifierrepourl:https://repository.unab.edu.co
dc.identifier.urihttp://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/3716760
dc.description.abstractEl proceso de extracción de aceite de higuerilla genera un residuo conocido como torta de higuerilla. Esta biomasa contiene aproximadamente 40,2 % de celulosa. Por medio de los microorganismos: Aspergillus niger, Trichoderma spp. y Rhizopus spp., se plantearon algunas rutas para la hidrólisis enzimática de la celulosa que permitiera la producción de glucosa y, posteriormente, bioetanol a través de vía fermentativa por Saccharomyces cerevisiae. Se seleccionó la mejor ruta con dos criterios: el menor periodo de hidrólisis y la mayor concentración de glucosa. Esto para su posterior réplica y simulación del proceso en Aspen plus®. La ruta escogida fue la hidrólisis por medio del microorganismo Trichoderma spp., debido a que, la hidrólisis tarda alrededor de 4 a 6 días; mientras que por los otros microorganismos entre 7 y 9 días. Además, su concentración registrada en las pruebas fue la mayor, con 11 % de glucosa. A partir de 1 kg de higuerilla se puede producir entre 50 y 100 mililitros de solución líquida con bioetanol en concentración de volumen de hasta 0,2437. Adicional, se analizaron los impactos ambientales en cuanto a la producción a nivel de laboratorio. Para obtener 100 mililitros de etanol se generan 2,8 kg de CO2 equivalente, siendo el uso de energía eléctrica el que más impacta al medio ambiente. De igual forma, se evaluó la producción en Aspen Plus® con una capacidad de 10,11 toneladas diarias, de las cuales se pueden obtener 978,10 litros diarios de bioetanol con pureza del 98,9 %
dc.languagespa
dc.publisherUniversidad Autónoma de Bucaramanga UNAB
dc.publisherPregrado Ingeniería en Energía
dc.relationA. de J. Herrera Escobar and C. R. Meers Días, “Diseño De Las Etapas De Hidrólisis De Almidón Y Fermentación Para Producir Bioetanol Basado En La Respuesta Dinámica Del Sistema,” pp. 1–119, 2013.
dc.relationA. K. Gautam, S. Sharma, S. Avasthi, and R. Bhadauria, “Diversity, Pathogenicity and Toxicology of A. niger: An Important Spoilage Fungi,” Res. J. Microbiol., vol. 6, no. 3, pp. 270–280, Mar. 2011.
dc.relationA. Oviedo, “Biología celular,” 2016. [Online]. Available: https://sites.google.com/site/arianny2016biologia/unidad-2-metabolismo/fermentacion-alcoholica-y-lactica-y-ciclo-de-krebs.
dc.relationA. Technology, “Aspen Plus Aspen Plus Bioethanol from Corn Stover Model,” p. 30, 2008.
dc.relation“Appendix A: Impact Category Descriptions | Ministry for the Environment.” [Online]. Available: https://www.mfe.govt.nz/publications/waste/life-cycle-assessment-product-stewardship-options-mercury-containing-lamps-new-1. [Accessed: 30-May-2019].
dc.relationB. H. Jaime, “Biocombustibles_Colombia.”
dc.relationB. Lear, Application of castor pomace and cropping of castor beans to soil to reduce nematode populations, vol. 43. 1959.
dc.relation“Bioetanol - Bio4.” [Online]. Available: http://www.bio4.com.ar/productos/bioetanol/. [Accessed: 29-May-2019].
dc.relation“Bioetanol - Plantas de Biomasa.” [Online]. Available: http://www.plantasdebiomasa.net/bioetan.html. [Accessed: 21-May-2019].
dc.relationByosistems S.A, “Instructivo para medición de glucosa por kit Byosistems,” p. 13485, 2018.
dc.relationC. Arellano Perales, E. Houbron, and D. Elena Rustrían Portilla ORIZABA, “T E S I S Obtención de bioetanol a partir de materiales lignocelulósicos sometidos a hidrólisis enzimàtica " PRESENTA: CO-DIRECTOR,” 2015.
dc.relationC. De Krebs, “Ciclo de Krebs.”
dc.relationC. E. Wyman, “BIOMASS ETHANOL: Technical Progress, Opportunities, and Commercial Challenges,” Annu. Rev. Energy Environ., vol. 24, no. 1, pp. 189–226, Nov. 1999.
dc.relationC. Raymond, Quimica, 10th ed. México D.F: Mc Graw Hill, 2010.
dc.relation“Castor Bean (Ricinus communis).” [Online]. Available: http://bioweb.uwlax.edu/bio203/2011/beaudrie_nich/classification.htm. [Accessed: 31-May-2019]..
dc.relationContexto Ganadero, “Higuerilla, alternativa de rentabilidad para los productores del país,” 2016. [Online]. Available: https://www.contextoganadero.com/regiones/higuerilla-alternativa-de-rentabilidad-para-los-productores-del-pais. [Accessed: 05-Feb-2019].
dc.relationD. G. Dg-, “Daniel Garraín Cordero,” vol. 2009, 2009.
dc.relation“Definición de bioetanol - Qué es, Significado y Concepto.” [Online]. Available: https://definicion.de/bioetanol/. [Accessed: 29-May-2019].
dc.relationE. Explained, “Dr . Faebian Bastiman Epitaxy Explained Category Archives : MBE Operator : A case study A week in the life of an MBE operator : A case study : Analysis,” pp. 1–12, 2013.
dc.relationE. Haya, “Análisis de Ciclo de Vida Master en Ingeniería y Gestión Medioambiental,” p. 43, 2016.
dc.relationEl Tiempo, “Ahora los campesinos de Boyacá le apuntarían a la Higuerilla,” 2007. [Online]. Available: https://www.eltiempo.com/archivo/documento/CMS-3804035. [Accessed: 05-Feb-2019].
dc.relationFedebiocombustibles, “CORPOICA lanza primera variedad colombiana de higuerilla para clima frío moderado,” 2011. [Online]. Available: http://www.fedebiocombustibles.com/nota-web-id-679.htm. [Accessed: 05-Feb-2019].
dc.relationFedebiocombustibles, “Preguntas Frecuentes de los Biocombustibles,” 2013. [Online]. Available: https://www.fedebiocombustibles.com/nota-web-id-923.htm.
dc.relationG. Weiss, Hazardous chemicals data book. Second edition. 1986.
dc.relationH. Javier Vázquez and O. Dacosta, “Fermentación alcohólica: Una opción para la producción de energía renovable a partir de desechos agrícolas,” Ing. Investig. y Tecnol., vol. 8, no. 4, pp. 249–259, 2018.
dc.relationH. Rico et al., Guía para cultivar higuerilla (Ricinus communis L.) en Michoacán., no. November. 2004.
dc.relation“Higuerilla | Semillas CampoSeeds - Venta de semillas en Colombia.” [Online]. Available: http://www.semillascamposeeds.com/productos/higuerilla/. [Accessed: 28-May-2019].
dc.relation“Higuerilla, planta convertida en aceite | Fideicomiso de Riesgo Compartido | Gobierno | gob.mx.” . [Online]. Available: https://www.gob.mx/firco/articulos/higuerilla-planta-convertida-en-aceite. [Accessed: 28-May-2019].
dc.relationI. N. D. S. E. Higiene, “Fichas de agentes biológicos: Aspergillus spp,” Databio, p. 5, 2012.
dc.relationIcontec, “NTC 336 grasas y aceites animales y vegetales. método de la determinación de la densidad (masa por volumen convencional),” 2002.
dc.relationICONTEC, “NTC-5167 PRODUCTOS PARA LA INDUSTRIA AGRÍCOLA. PRODUCTOS ORGÁNICOS USADOS COMO ABONOS O FERTILIZANTES Y ENMIENDAS DE SUELO,” Icontec, p. 5, 2004.
dc.relationIcontec, “NTC-5403 CALIDAD DE SUELO. DETERMINACIÓN DEL CARBONO ORGÁNICO,” ICONTEC, 2006.
dc.relation“Impact Category Definitions - eTool.” [Online]. Available: https://etoolglobal.com/eblog/software/impact-category-definitions/. [Accessed: 30-May-2019].
dc.relationJ. Hans, “Análisis del ciclo de vida,” Metodol. Del Análisis Del Ciclo Vida, p. 37, 2015.
dc.relationJ. P. i Casanellas, Técnicas y experimentos en edafología. Collegi oficial d’enginyers agrònoms de catalunya, 1986.
dc.relationJ. S. García, I. Herrera, and A. Rodríguez, “Análisis de Ciclo de Vida de una Planta de Tratamiento de Aguas Residuales Municipales. Caso: PTARM de Yautepec (Morales, México),” p. 40, 2011.
dc.relationJ. Suarez, “Fermentacion Alcoholica.,” No J. or J. Lost, p. 5, 1994.
dc.relationK. G. Kalogiannis, S. D. Stefanidis, C. M. Michailof, and A. A. Lappas, “Castor bean cake residues upgrading towards high added value products via fast catalytic pyrolysis,” Biomass and Bioenergy, vol. 95, pp. 405–415, 2016.
dc.relationL. C. Castañeda M, “SÍNTESIS Y ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA DE BIODIESEL PRODUCIDO A PARTIR DE MICROALGAS,” Universidad autónoma de Bucaramanga, 2017.
dc.relationL. C. Fernández-Linares, J. Montiel-Montoya, A. Millán-Oropeza, and J. A. Badillo-Corona, “Production of Biofuels Obtained From Microalgae,” Ra Ximhai, septiembre - diciembre, ., vol. año/Vol. 8, no. Número 3 Sinaloa., p. 101, 2012.
dc.relationL. E. M. Pastejo and D. D. D. E. Souza, “Farelo de mamona em dietas de vacas leiteiras em pastejo,” 2015.
dc.relationL. G. Pivetta, C. de A. Tomaz, S. L. Fioreze, A. C. da C. Lara-Fioreze, L. A. Pivetta, and M. D. Zanotto, “Growth performance of castor bean hybrids under different plant densities,” Rev. Ceres, vol. 64, no. 4, pp. 399–412, 2017.
dc.relationLa republica, “SACHA INCHI E HIGUERILLA SEDUCEN COMO NUEVA ALTERNATIVA DE CULTIVOS,” 2015. [Online]. Available: https://www.agronegocios.co/agricultura/sacha-inchi-e-higuerilla-seducen-como-nueva-alternativa-de-cultivos-2620646. [Accessed: 05-Feb-2019].
dc.relationLD Didactic GmbH, “Determinación de la densidad de líquidos con el picnómetro de Gay-Lussac,” pp. 2–4.
dc.relationM. Chemicals, “Phosphate Cell Test,” vol. 49, no. October, p. 64271, 2011.
dc.relationM. Gmelina and D. E. U. N. A. Plantación, “MADERA OBTENIDA DEL PRIMER CLAREO EN ÁRBOLES DE Francisco José Paz Fong,” 2008.
dc.relationM. H. Mohammadi Ashnani, A. Johari, H. Hashim, and E. Hasani, “Life Cycle Assessment of Palm Oil Biodiesel Production in Malaysia,” Appl. Mech. Mater., vol. 465–466, no. January, pp. 1080–1086, 2013.
dc.relationM. M. M. Vieira et al., “Comportamento ingestivo de ovinos alimentados com rações contendo quatro níveis de inclusão do farelo de mamona,” Rev. Ceres, vol. 58, no. 4, pp. 444–451, 2011.
dc.relationM. Ruhul Amin, M., Saquib Hossain, M. & Sarker, “Simulation of ethanol production by fermentation of molasses,” J. Eng., vol. 1, no. 4, pp. 69–73, 2013.
dc.relationM. T. Romero Díaz de ávila, “Análisis de ciclo de vida (ACV) Herramienta de Gestión ambiental,” eoi Esc. negocios, vol. 3, p. 16, 1998.
dc.relationN. Rieznik and A. Hernández, “Análisis del ciclo de vida,” Capítulo 3. Metodol. Del Análisis Del Ciclo Vida, p. 37, 2005.
dc.relationO. Bastidas, “Neubauer Chamber Cell Counting,” celeromics, pp. 1–6, 2016.
dc.relationO. Ho, O. Ho, O. Ho, O. Ho, and O. Ho, “Etanol a partir de Biomasa Lignocelulósica,” pp. 1–101, 2010.
dc.relation“Potassium Cell Test 1.14562.0001 7.,” Notes, vol. 49, no. April, p. 64271, 2019.
dc.relation“Prime Global Capital Group Inc. - PGCG.” [Online]. Available: http://www.pgcg.cc/castor_market.php. [Accessed: 29-May-2019]..
dc.relation“Quimica Organica Yessi: PRÁCTICA 2 DESTILACIÓN SIMPLE Y DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE EBULLICIÓN.” .
dc.relationR. A. Cabrales, J. L. Marrugo N., and J. L. Abril Castro, “Rendimientos en Semilla y Calidad de los Aceites del Cultivo de Higuerilla (Ricinus communis L.) en el Valle del Sinú, Departamento de Córdova,” p. 109, 2014.
dc.relationR. Abascal Fernández and A. Garea Vázquez, “Estudio de la obtención de bioetanol a partir de diferentes tipos de biomasa lignocelulósica. Matriz de reacciones y optimización,” p. 74, 2017.
dc.relationR. González C, Principios básicos de escalado. Editorial Universal, 2007.
dc.relationR. Isaías et al., “ECOINGENIO,” 2012.
dc.relationR. Nativos, Arboles Nativos y Ciudad - Libro. .
dc.relation“Rhizopus | fungus genus | Britannica.com.” [Online]. Available: https://www.britannica.com/science/Rhizopus. [Accessed: 29-May-2019].
dc.relation“Rhizopus spp. | Atlas de Identificación micológica.” [Online]. Available: https://atlasdemicologia.wordpress.com/2016/03/18/rhizopus-spp/. [Accessed: 22-May-2019.
dc.relation“Rhizopus.” Available: https://es.scribd.com/document/299484744/Rhizopus. [Accessed: 22-May-2019].
dc.relationS. Jáuregui, C. Esteban, ; Rosales Medina, M. Fernanda, ; Bustamante Gavilánez, and A. Cristina, “Modelo de hidrólisis de lactosa para fermentación láctica en una base probiótica y simbiótica,” Rev. Tecnológica ESPOL-RTE, vol. 28, no. 3, pp. 53–68, 2015.
dc.relationS. Morales De La Rosa, “Hidrólisis acida de celulosa y biomasa lignocelolosica asistida con liquidos ionicos,” 2015.
dc.relationS. Rondon, “Diseño conceptual de dos esquemas de produccion de etanol combustible de segunda generación a partir de bagazo de caña de azucar,” UIS, 2009.
dc.relationSantander Julian “SÍNTESIS DE BIODIESEL A PARTIR DE HIGUERILLA (RICINUS COMMUNIS) Y ANÁLISIS DE SU CICLO DE VIDA” Director, vol. 15, no. 2, pp. 2017–2019, 2018.
dc.relation“Secretaría de Medio Ambiente.” [Online]. Available: https://www.sema.gob.mx/SGA-IMPACTO-CONCEPTOS.htm. [Accessed: 30-May-2019].
dc.relation“Semillas de higuerilla, oportunidad para expandir el mercado agrícola – Info Rural.” [Online]. Available: http://www.inforural.com.mx/semillas-de-higuerilla-oportunidad-para-expandir-el-mercado-agricola/. [Accessed: 31-May-2019].
dc.relationSpectroquant, “Test en cubetas Nitrógeno total,” EMD Milipore Corp., vol. 49, 2018.
dc.relationThe International Standards Organisation, “Iso 14044:2006,” Int. J. Life Cycle Assess., vol. 2006, no. 7, pp. 652–668, 2006.
dc.relation“Trichoderma spp - EcuRed.” [Online]. Available: https://www.ecured.cu/Trichoderma_spp. [Accessed: 22-May-2019].
dc.relationUniversidad de Valladolid, “Ecuaciones de estado,” in Termodinámica aplicada, Valladolid: Universidad de Valladolid, 2006, pp. 1–20.
dc.relationV. Capdevila, V. Kafarov, C. Gely, and A. Pagano, “A PARTIR DE RESIDUOS DE ARROZ SIMULATION OF THE FERMENTATION PROCESS TO OBTAIN BIOETHANOL FROM,” vol. 6, no. 2, pp. 11–21, 2015.
dc.relationV. Cárdenas, M. Gómez, and L. Padilla, “DEGRADACIÓN DE CELULOSA Y PRODUCCIÓN DE ETANOL A PARTIR DEL ASERRÍN DE GUADUA UTILIZANDO EL SISTEMA BIOLÓGICO (Aspergillus niger - Saccharomyces cerevisiae) Degradación,” Siquia, pp. 1–9, 2009.
dc.relationV. QUINTERO DALLOS, “‘EVALUACIÓN DEL POTENCIAL DE PRODUCCIÓN DE ETANOL COMBUSTIBLE A PARTIR DE BIOMASA SECUNDARIA DISPONIBLE EN LA AGROINDUSTRIA AZUCARERA COLOMBIANA,’” UINVERSIDAD INDUSTRIAL DE SANTANDER, 2009.
dc.relation“¿Qué es la biomasa? – Aprobi-CV.” [Online]. Available: http://aprobicv.com/wp/que-es-la-biomasa/. [Accessed: 28-May-2019].
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/
dc.rightsAbierto (Texto Completo)
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rightshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rightsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 Colombia
dc.titleProducción de bioetanol a partir del residuo del proceso de extracción de aceite de higuerilla (Ricinus Communis) y análisis de sus impactos ambientales


Este ítem pertenece a la siguiente institución