Desarrollo de una estrategia de producción de alcoholes de cadena media para la fabricación de combustible de aviación

Aroca, Germán; Gallardo,Roberto; Conejeros, Raúl; Gentina, Juan Carlos; Acevedo, Alejandro

Abstract

Los Combustibles para Aviación Son Utilizados en Motores de Reacción en Aviación Comercial y Militar. Se Caracterizan por Ser una Mezcla Compleja de Moléculas de 13 a 23 Átomos de Carbono las que Pueden Ser Lineales Ramificadas Cíclicas y Aromáticas. Su Composición Permite que Tenga una Muy Baja Temperatura de Fusión y un Alto Poder Calorífico por Unidad de Masa. La Aviación Contribuye con Aproximadamente 3% de las Emisiones Globales de Dióxido de Carbono lo cual es Alrededor de 13% de las Emisiones Totales en el Sector Transporte. A Nivel Global a Industria de la Aviación ha Hecho un Acuerdo Voluntario de Crecimiento con Cero Emisiones Pero los Únicos Límites Obligatorios en Emisiones de Gases de Efecto Invernadero Fueron Promulgados por Europa Australia y Nueva Zelanda. Esta Situación a Llevado al Desarrollo de Alternativas Tecnológicas en la Producción de Biocombustibles de Aviación a Partir de Variadas Materias Primas. En Marzo del Presente Año Lan Realizó el Primer Vuelo de Pasajeros con Biocombustible de América Latina el cual se Realizó entre las Ciudades de Santiago y Concepción. El Biocombustible Utilizado Fue de Segunda Generación Proveniente Residuos de Aceite Vegetal. Esta Experiencia Puso a Prueba la Exigua Oferta de Biocombustibles para Aviación Disponibles en el Mercado y Marcó un Hito en la Incorporación de Estos Combustibles en la Estrategia de Desarrollo de la Compañía. La Carencia de Biocombustibles de Aviación ha Llevado a las Compañías Aéreas a Emprender la Búsqueda de Soluciones Tecnológicas. Las Más Desarrolladas Están Basadas en la Trans-esterificación de Aceites y Grasas Provenientes de Oleaginosas y Aceites Comestibles Usados. El Requerimiento de Sustentabilidad ha Puesto la Necesidad de Obtener Estos Aceites desde Fuentes que No Compitan en el Mercado Alimentario entre Otras se ha Propuesto el Cultivo de Especies Oleaginosas como Jathropha Curcas Camelina Sativa. Sin Embargo Diversos Factores entre los que se Cuentan: Domesticidad Rendimientos Costos de Producción Adaptación Condiciones Climáticas e Índices de Sustentabilidad Hacen Suponer que Esta Alternativa No Será la Solución que Resuelva el Suministro Seguro y Sustentable de este Combustible. En el Caso del Biodiesel Obtenido desde Microalgas este Aún No Puede Considerarse Económicamente Viable Debido a las Inherentes Dificultades Tecnológicas Asociadas al Cultivo de Estos Organismos a Gran Escala. Otras Tecnologías que Han Surgido Son Aquellas que Utilizan Carbohidratos y Otros Polímeros Renovables como Materia Prima Procesándolos por Vías Termoquímicas-químicas o Bioquímicas-químicas para Lograr Productos con Características Idóneas para Ser Utilizados en Motores de Reacción. entre los Procesos en Desarrollo el que Muestra Menores Complejidades Tecnológicas es el Producir Vía Fermentación Alcoholes de Cadena Intermedia (propanol Butanol Pentanol) los que Luego Son Deshidratados Oligomerizados y Refinados para Producir Jet-biofuels en Procesos Catalíticos. los Catalizadores Requeridos Son Usados en la Industria de Producción de Polímeros por lo que su Disponibilidad Tecnológica es Inmediata. De Esta Forma la Alternativa de Producción a Través de la Biosíntesis de Alcoholes de Cadena Intermedia (propanol Butanol Pentanol) con Posterior Deshidratación y Oligomerización hasta Oleofinas es Ciertamente la Alternativa Más Viable en el Corto Plazo. Sin Embargo para Satisfacer los Requerimientos de Sustentabilidad se Requiere de un Exhaustivo Desarrollo en la Etapa Biológica que Permita un Alto Rendimiento de Uso de la Materia Prima y una Alta Productividad. La Literatura Científica y Patentes Referidos a la Producción de Alcoholes Intermedios Via Fermentación Utilizando Clostridium Acetobutylicum que Produce una Mezcla de Compuestos: Acetona Butanol y Etanol (abe) se Enfoca Principalmente a la Maximización de la Producción de Butanol y al Aumento de la Proporción de este Compuesto en la Mezcla. La Deshidratación y Polimerización de los Alcoholes Producidos en Forma Conjunta o Separada No Requiere la Maximización de la Fermentación a un Solo Alcohol. Clostridium Beijerinckii Produce la Mezcla Isobutanol Butanol y Etanol (ibe) en Forma Natural lo que Permitiría Usar este Microorganismo para Iniciar una Estrategia de Mejora en sus Capacidades de Producción mediante Ingeniería Metabólica y Estrategias de Fermentación. A Partir de la Información Presentada Surge la Idea de Desarrollar una Estrategia de Mejoramiento Genético de C. Beijerinckii para Maximizar la Utilización de Carbono en las Vías de Producción de Ibe y a la Vez Utilizar Modalidades de Cultivos de Alta Densidad a Través de la Inmovilización del Microorganismo o del Reciclo de Células Utilizando Sistemas de Membrana que Permitan Obtener Rendimientos y Productividades de Alcoholes de Cadena Media que Hagan Viable su Producción a Gran Escala y a Costos que Permitan la Fabricación de Jetbiofuel.

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Fecha de publicación: 0
Año de Inicio/Término: Marzo 2013-junio 2103
Financiamiento/Sponsor: INNOVA CORFO Chile
URL: http://repositoriodigital.corfo.cl/handle/11373/9767?show=full
DOI:

12IDL1-16033