Estudio de pre-factibilidad técnica y económica de la implementación de una biorrefinería para la conversión de residuos de cáscara de naranja

Contenido principal del artículo

Daniela Almeida-Streitwieser
Juan D Fonseca-Ashton
Jose F. Alvarez-Barreto

Resumen

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.

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Cómo citar
Muñoz Briones, P., Almeida-Streitwieser, D., Fonseca-Ashton, J. D., & Alvarez-Barreto, J. F. (2021). Estudio de pre-factibilidad técnica y económica de la implementación de una biorrefinería para la conversión de residuos de cáscara de naranja. ACI Avances En Ciencias E Ingenierías, 13(2), 14. https://doi.org/10.18272/aci.v13i2.2289
Sección
SECCIÓN C: INGENIERÍAS

Citas

[1] Shahbandeh, M. (2020). Orange production worldwide from 2012/2013 to 2019/2020. Retrieved from Statista website: https://www.statista.com/statistics/577398/world-orange-production/#statisticContainer
[2] INEC. (2016). Encuesta de Superficie y Producción Agropecuaria Continua.
[3] Favela-Hernández, J. M. J., González-Santiago, O., Ramírez-Cabrera, M. A., Esquivel-Ferriño, P. C., & Camacho-Corona, M. D. R. (2016). Chemistry and pharmacology of Citrus sinensis. Molecules, 21(2). https://doi.org/10.3390/molecules21020247
[4] Ulloa, C., & Almeida, D. (2012). Estudio de las Opciones de Reutilización Energética o Material de Cáscaras de Naranja (Universidad San Francisco de Quito). Universidad San Francisco de Quito. Retrieved from https://repositorio.usfq.edu.ec/bitstream/23000/6983/1/136137.pdf
[5] Ortiz-Sanchez, M., Solarte-Toro, J. C., Orrego-Alzate, C. ., Acosta-Medina, C. ., & Cardona-Alzate, C. . (2019). Integral use of orange peel waste through the biorefinery concept : an experimental , technical , energy , and economic assessment. Biomass Conversion and Biorefinery. Retrieved from https://doi.org/10.1007/s13399-020-00627-y
[6] De la Torre, I., Martin-Dominguez, V., Acedos, M. G., Esteban, J., Santos, V. E., & Ladero, M. (2019). Utilisation/upgrading of orange peel waste from a biological biorefinery perspective. Applied Microbiology and Biotechnology, 103(15), 5975–5991. https://doi.org/10.1007/s00253-019-09929-2
[7] Siles, J., Li, Q., & Thompson, I. (2010). Biorefinery of waste orange peel. Critical Reviews in Biotechnology, 30(1), 63–69. https://doi.org/10.3109/07388550903425201
[8] Alvarado, T., & Hernández, A. (2018). Revisión de alternativas sostenibles para el aprovechamiento del orujo de naranja Resumen Introducción. Revista Colombiana de Investigaciones Agroindustriales, 5(2), 9–32. Retrieved from doi.org/10.23850/24220582.1393
[9] Peredo-Luna, H. A., Palou-García, E., & López-Malo, A. (2009). Aceites esenciales: métodos de extracción. Temas Selectos de Ingeniería de Alimentos, 3–1, 24–32.
[10] Thakur, B. R., Singh, R. K., & Handa, A. K. (1997). Chemistry and Uses of Pectin - A Review. Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 37(1), 47–73. https://doi.org/10.1080/10408399709527767
[11] Quintana, J., Pérez, J., & Young, H. (2011). Obtención De Etanol a Partir De Residuos De Poda, Mediante Hidrólisis Ácida E Hidrólisis Enzimática. Revista U.D.C.A Actualidad & Divulgación Científica, 14(1), 111–116.
[12] SENAE. (2020). Importaciones. Retrieved from Servicio Nacional de Aduana del Ecuador website: https://www.aduana.gob.ec/importaciones/
[13] Cadena, D., & Álvarez-Bareto, J. F. (2020). Diseño de una planta de producción de pectina a partir de granadilla (Passiflora ligularis) para aplicaciones en Biomateriales. Universidad San Francisco de Quito.
[14] Oberoi, H., Vadlani, P. V., Madl, R., Saida, L., & Abeykoon, J. (2010). Ethanol Production from Orange Peels : Two-Stage Hydrolysis and Fermentation Studies Using Optimized Parameters through Experimental Design. J. Agric. Food Chem., 58(2010), 3422–3429. https://doi.org/10.1021/jf903163t
[15] Almeida, C. (2017). Diseño de un proceso piloto de extracción de pectina como gelificante a partir de residuos de la naranja (citrus sinensis). Universidad Internacional SEK.
[16] Towler, G., & Sinnott, R. A. Y. (2008). Principles, Practice and Economics of Plant and Process Design. In Chemical Engineering Design. Elsevier. https://doi.org/10.1016/b978-0-08-096659-5.00022-5
[17] Geankoplis, C. J. (1998). Procesos de Transporte y Operaciones Unitarias (3era Edici). Mexico: CECSA.

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