Diseño conceptual y simulación de una biorrefinería basada en Agave tequilana Weber

Abstract

Constant changes in oil prices as well as high levels of CO2 that contribute to the environmental crisis have prompted the search for new sources to diversify energy sources in Mexico. That is why in this thesis is performed an exploratory level design and techno-economic study of a biorefinery to produce bioethanol and the following co-products: xylitol, sorbitol and furfural coupled to a cogeneration system for electricity. Thus, it is judged whether bioethanol production in conjunction with the generation of other products is economically sustainable. For this purpose, it was used as raw material for its high availability and low cost, the residue from the agave tequila industry. The analysis shows that the integral use of agave bagasse in a biorefinery context provides greater both economic and environmental benefits compared to the direct production of bioenergy. It was also possible to determine that as the product portfolio is diversified the net present value increases, so that the integration of processes allowed better economic benefits and to make use of the waste streams lets to achieve a lower environmental impact.

Las constantes variaciones en el precio del petróleo así como los altos niveles de CO2 que contribuyen a la crisis ambiental han impulsado la búsqueda de nuevas fuentes que permitan diversificar la matriz energética en México. Es por ello que en la presente tesis se realiza a nivel exploratorio el diseño y estudio tecno-económico, de una biorefinería para producir bioetanol y los siguientes co-productos: xilitol, furfural y sorbitol acoplados a un sistema de cogeneración de electricidad. De esta manera, se evalúa si la producción de bioetanol en conjunto con la generación de otros productos es sustentable económicamente. Para tal fin se empleó como materia prima, por su alta disponibilidad y bajo costo, el residuo de agave proveniente de la industria tequilera. Del análisis realizado se observó que el aprovechamiento integral del bagazo de agave bajo un contexto de biorefinería otorga mayores beneficios tanto económicos como ambientales en comparación con la producción de bioenergía directa. Asimismo, fue posible determinar que a medida que se diversifica la cartera de productos el valor presente neto aumenta, de tal manera que la integración de procesos permitió obtener mejores beneficios económicos y hacer el aprovechamiento de las corrientes de desecho para lograr un menor impacto ambiental.