Design of a lignocellulosic waste conversion route for the production of butane as a substitute for liquefied petroleum gas

Diseño de una ruta de conversión de residuos lignocelulósicos para la producción de butano como sustituto del gas licuado de petróleo

dc.creatorOrozco Fuentes, Devi Saraí
dc.creatorVelastegui Nuñez, Ana Paula
dc.creatorVela-Garcia, Nicolas
dc.date2023-05-16
dc.date.accessioned2023-08-08T20:20:06Z
dc.date.available2023-08-08T20:20:06Z
dc.identifierhttps://revistas.usfq.edu.ec/index.php/avances/article/view/2884
dc.identifier10.18272/aci.v15i1.2884
dc.identifier.urihttps://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/8068325
dc.descriptionLiquefied petroleum gas (LPG) is essential, mainly for domestic use, representing 10.4% of Ecuador's energy demand. In the absence of mechanisms for the valorization of lignocellulosic waste in the country, a biomass-to-butane conversion route was proposed as a substitute for LPG through a computational design to evaluate its technical, economic and environmental feasibility. The optimal waste for the process was selected based on the annual generation rate and physical-chemical composition. The route configuration was designed in AspenPlus® with an input of 77 t/h biomass. Based on the results, an economic and life cycle analysis was carried out using the openLCA® software. Butane production reached seven tons per hour and an energy density of 26.7 MJ/L. Regarding the economic axis, the minimum sale price calculated was $1.03/kg, considering the sale of lignin as a co-product. In this way, the biofuel was competitive with the sale price of one dollar per kilogram of LPG. Finally, the total carbon footprint of the process was 102 g CO2-eq/MJ, higher than the European standard of 94 g CO2-eq/MJ. This research opens the door towards optimizing resources and transforming the country's energy matrix.en-US
dc.descriptionEl gas licuado de petróleo (GLP) es un producto de primera necesidad, principalmente de uso doméstico, que representa el 10.4% de la demanda energética del Ecuador. A falta de mecanismos para la valorización de los residuos lignocelulósicos en el país, se planteó una ruta de conversión de biomasa a butano como sustituto del GLP, mediante un diseño computacional para evaluar su viabilidad técnica, económica y ambiental. Se seleccionó el residuo óptimo para su conversión a GLP en base a la tasa de generación anual y composición físico-química, la configuración de la ruta se diseñó en AspenPlus® con una entrada de 77 t/h de biomasa. En función de los resultados se realizó un análisis económico y de ciclo de vida usando el software openLCA®. La producción de butano alcanzó las siete toneladas por hora y una densidad energética de 26.7 MJ/L. En cuanto al eje económico, el precio de venta mínimo calculado fue de 1.03$/kg, considerando la venta de la lignina como coproducto. De esta manera, el biocombustible fue competitivo con el precio de venta al público de un dólar por kilogramo de GLP. Finalmente, la huella de carbono total del proceso fue de 102 g CO2-eq/MJ, valor superior al estándar europeo de 94 g CO2-eq/MJ. Esta investigación abre la puerta hacia la optimización de los recursos y transformación de la matriz energética del país.es-ES
dc.formatapplication/pdf
dc.formattext/html
dc.formattext/xml
dc.languagespa
dc.publisherUSFQ PRESS, departamento editorial de la Universidad San Francisco de Quito USFQes-ES
dc.relationhttps://revistas.usfq.edu.ec/index.php/avances/article/view/2884/3376
dc.relationhttps://revistas.usfq.edu.ec/index.php/avances/article/view/2884/3419
dc.relationhttps://revistas.usfq.edu.ec/index.php/avances/article/view/2884/3420
dc.rightsDerechos de autor 2023 Devi Orozco, Ana Velastegui, Nicolas Vela-Garciaes-ES
dc.rightshttps://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0es-ES
dc.sourceACI Avances en Ciencias e Ingenierías; Vol. 15 No. 1 (2023)en-US
dc.sourceACI Avances en Ciencias e Ingenierías; Vol. 15 Núm. 1 (2023)es-ES
dc.source2528-7788
dc.source1390-5384
dc.source10.18272/aci.v15i1
dc.subjectBioLPGen-US
dc.subjectButaneen-US
dc.subjectBiofuelsen-US
dc.subjectFermentationen-US
dc.subjectBanana pseudostemen-US
dc.subjectLignocelluloseen-US
dc.subjectBioGLPes-ES
dc.subjectButanoes-ES
dc.subjectBiocombustibleses-ES
dc.subjectFermentaciones-ES
dc.subjectPseudotallo de bananoes-ES
dc.subjectLignocelulosaes-ES
dc.titleDesign of a lignocellulosic waste conversion route for the production of butane as a substitute for liquefied petroleum gasen-US
dc.titleDiseño de una ruta de conversión de residuos lignocelulósicos para la producción de butano como sustituto del gas licuado de petróleoes-ES
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/article
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion


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