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Technical and economic pre-feasibility study of the implementation of a biorefinery for the conversion of orange peel waste
Estudio de pre-factibilidad técnica y económica de la implementación de una biorrefinería para la conversión de residuos de cáscara de naranja
Registro en:
10.18272/aci.v13i2.2289
Autor
Muñoz Briones, Paola
Almeida-Streitwieser, Daniela
Fonseca-Ashton, Juan D.
Alvarez-Barreto, Jose F.
Institución
Resumen
Orange peel is an abundant organic waste in Ecuador that can be used and transformed into products of high added value. Therefore, this work analyzes the technical-economic pre-feasibility of a biorefinery from orange peel to obtain essential oil, pectin and / or bioethanol. First, several scenarios were compared around the combination of products to be obtained, and it was established that the most convenient one would be obtaining essential oil and pectin, with an annual production of 8.7 and 44.4 tons, respectively. Next, a process was designed for this biorefinery that consists of 3 sections: the pretreatment of raw material, extraction of the oil, and the extraction of pectin. Material and energy balances of the process were carried out, and later, the equipment was selected and sized according to specific methodologies. The process considered the recovery and recirculation of ethanol used in the pectin extraction section to reduce production costs. Finally, an economic analysis was carried out based on the theoretical cost estimates and a catalog cost analysis. It was found that the project is profitable, and that the payback time for the investment would be between 5 and 6 years. Therefore, the implementation of the biorefinery would generate a positive economic, environmental and social impact in the country. La cáscara de naranja es un residuo orgánico abundante en el Ecuador que puede ser aprovechado y transformado en productos de alto valor agregado. Por ello, el presente artículo analiza la pre-factibilidad técnico-económica de una biorrefinería a partir de cáscara de naranja para la obtención de aceite esencial, pectina y/o bioetanol. Primero, se compararon varios escenarios alrededor de la combinación de productos a ser obtenidos, y se estableció que el más conveniente sería la obtención de aceite esencial y pectina, con una producción anual de 8,7 y 44,4 toneladas, respectivamente. A continuación, se diseñó un proceso para esta biorrefinería que consiste en 3 secciones: el pretratamiento de la materia prima, la extracción del aceite, y la extracción de la pectina. Se realizaron los balances de materia y energía del proceso, y posteriormente, se seleccionaron y dimensionaron los equipos de acuerdo a metodologías específicas. El proceso consideró la recuperación y recirculación de etanol empleado en la sección de extracción de pectina para reducir los costos de producción. Finalmente, se realizó un análisis económico a partir de las estimaciones de costos teóricos y un análisis de costos de catálogo. Se encontró que el proyecto es rentable y que el tiempo de recuperación de la inversión estaría entre 5 y 6 años. Por lo tanto, la implementación de la biorrefinería generaría un impacto positivo a nivel económico, ambiental y social en el país.