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En nueva planta piloto se producirá glicerina útil

En Barrancabermeja (Santander), la Universidad Nacional de Colombia (U.N.) y la empresa Ecodiesel Colombia S.A. trabajarán de manera conjunta para transformar la glicerina derivada de la producción de biodiésel en un compuesto útil para la industria y el ambiente.

Bogotá D. C., 10 de julio de 2017Agencia de Noticias UN-

La bacteria Clostridium sp. (en el círculo) toma la glicerina y la transforma por vía metabólica en 1,3-propanodiol (sustancia blanquecina en el frasco). Foto: Ricardo González/Unimedios.

Por cada 1.000 toneladas de biodiésel, se producen 100 toneladas de glicerina.

Para producir una tonelada de biodiésel se necesita una tonelada de aceite vegetal y grasa animal, y una tonelada de alcohol metílico y catalizadores, como soda cáustica, entre otros productos químicos.

Profesora Dolly Montoya, química farmaceuta de la U.N. y ex vicerrectora Nacional de Investigación de la misma Institución.

Profesor Gustavo Buitrago, investigador del Ibun.

El Ibun acoge investigaciones de pregrado y posgrado.

Para producir una tonelada de biodiésel se necesita una tonelada de aceite vegetal y grasa animal, y una tonelada de alcohol metílico y catalizadores, como soda cáustica, entre otros productos químicos. Su proceso genera como subproducto la glicerina, en una proporción del 10 %, lo cual significa que por cada 1.000 toneladas de biodiésel producido se generan 100 toneladas de glicerina, un dato que resulta preocupante si se tiene en cuenta que el país produce en promedio 500.000 toneladas anuales de este biocombustible.

Hace 15 años, investigadores del Grupo de Bioprocesos y Bioprospección del Instituto de Biotecnología de la U.N. (Ibun) se dieron a la tarea de encontrar un microorganismo capaz de transformar la glicerina en un producto favorable y de alto valor agregado.

Después de mucho indagar, hallaron la bacteria solventogénica Clostridium sp., primer microorganismo nativo colombiano aislado capaz de trasformar la glicerina en 1,3-propanodiol, un valioso solvente con aplicaciones en la industria química, farmacéutica y de alimentos.

En la actualidad, el propanodiol se usa con frecuencia en la producción del polímero PTT (politrimetilentereftalato) para la fabricación de fibras e hilos, ya que por su elasticidad y resistencia proporciona suavidad y comodidad. También se emplea para obtener poliuretano, un polímero para hacer aislamientos térmicos, y en las suelas de los zapatos. Así mismo se está usando en la industria cosmética, para preparar champús, y en farmacéutica para tratamientos de algunas enfermedades nerviosas.

“Solo en Colombia, la producción de biodiésel daría para producir más de 80.000 toneladas de esta molécula”, asevera el profesor Gustavo Buitrago, investigador del Ibun.

El alimento del Clostridium sp. es la glicerina cruda. La profesora Dolly Montoya, química farmaceuta de la U.N. y ex vicerrectora Nacional de Investigación de la misma Institución, explica que “la bacteria toma el subproducto del biodiésel y lo utiliza como fuente de carbono o sustrato, es decir que se la come y produce el 1,3-propanodiol. Por cada kilo de glicerina se pueden obtener 0,5 kilos de esta molécula”.

Las investigaciones realizadas han dado tan buenos resultados, que la firma Ecodiesel Colombia S.A. (una empresa cuyo capital es 50 % de Ecopetrol y 50 % de empresas palmicultoras) instalará en Barrancabermeja (Santander) la primera planta piloto del país que permitirá producir 1,3-propanodiol a escala preindustrial. Para ello ha invertido 720 millones de pesos, producto de la convocatoria para obtener beneficios tributarios por inversiones en I+D+i (investigación más desarrollo más innovación) de Colciencias.

Jorge Antonio Herazo Dumar, director de operaciones de la empresa, destaca que “los beneficios tributarios en proyectos de investigación incentivan las inversiones del sector empresarial privado en ciencia, tecnología e innovación, con el fin de incrementar la competitividad y el desarrollo de investigaciones de alto impacto en las empresas y la sociedad”.

Fórmula ganadora

Mediante el uso de algoritmos y modelos matemáticos –procesados por medio de un software– se evaluará la planta de producción industrial de biodiésel, de tal manera que esta opere de forma armoniosa con la del compuesto orgánico; además permitirá establecer el funcionamiento de la planta física con relativa precisión.

Según explica el profesor Gustavo Buitrago, obtener biodiésel requiere de diversas unidades de producción que en ingeniería química se conocen como “operaciones unitarias”. Sobre cada una de ellas es posible elaborar un modelo con capacidad de integrarse a procesos parciales o totales.

Se estima que en un año el modelo de simulación diseñado permitirá no solo optimizar los parámetros de funcionamiento de la planta actual, sino que también contribuirá a que el consumo de materias primas y energía sea más eficiente, gracias a una serie de estrategias que podrán ser implementadas y evaluadas en la planta, como por ejemplo el uso de otras materias primas o la posibilidad de introducir o complementar el actual equipamiento para mejorar la calidad del biocombustible.

Así mismo, si se quisiera evaluar la eficiencia térmica de la planta, el modelo estaría en capacidad de identificar corrientes de este tipo, además de determinar la manera ideal para sacar mayor provecho de esta circunstancia, establecer la cantidad de energía ahorrada y su valor equivalente respecto al costo total de operación y, en consecuencia, determinar si en realidad se justifica realizar las correspondientes modificaciones o ajustes.

Con el modelo de simulación también se podrá observar el conjunto de la operación con el fin de considerar otras opciones sin necesidad de tener que hacer montajes físicos adicionales que luego deban ser descartados porque resultan poco prácticos.

De esta manera, para los investigadores del Ibun el proyecto permitirá no solo llevar a una escala más grande los desarrollos alcanzados por el Grupo de Bioprocesos y Bioprospección, concretamente en la línea de investigación en microorganismos solventogénicos –un trabajo que lleva cerca de 15 años– sino también realizar grandes aportes a la producción de biodiésel, considerado como un sector estratégico para el desarrollo del país.

Lea el artículo en UN Periódico

(Por: fin/JCMG/dmh//LOF
)
N.° 91

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