¡Del banano a la energía verde! Descubre cómo convertir residuos de l

¡Descubre cómo transformar los residuos de la industria bananera en una solución sostenible!

EMPECEMOS

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Hola! Somos el equipo del proyecto y queremos compartir la historia de este desafío, que gracias al apoyo de la SENESCYT via proyectos INEDITA y nuestras instituciones (Universidad San Francisco de Quito USFQ y Clyden S.A), decidimos enfrentar tomando acciones ante el agotamiento de los recursos fósiles y los efectos negativos del uso de combustibles derivados del petróleo que están afectando nuestro planeta de manera alarmante. Decidimos que es hora de buscar alternativas sostenibles y respetuosas con el medio ambiente. Queremos que sean también ustedes participes de esta historia. Atentamente,

Nuestra propuesta:En nuestro proyecto, hemos desarrollado un enfoque holístico para aprovechar al máximo los residuos de la industria bananera, específicamente las cáscaras de plátano, y convertirlos en bioetanol y otros productos químicos valiosos. ¡Es hora de darle una segunda vida a esos desechos!.

Equipo de trabajo GICAS

Lourdes Orejuela

Miguel Angel Méndez

Director del Proyecto

Subdirectora del Proyecto

Equipo de Trabajo Laboratorio USFQ/Clydent S.A. - Guayaquil

Beneficios que queremos alcanzar:

1. Reducción de la dependencia de los combustibles fósiles.
2. Contribución a la preservación del medio ambiente.
3. Generación de empleo y desarrollo económico en la industria bananera.
4. Producción de bioetanol de alta calidad para su uso en diferentes sectores.
5. Obtención de otros productos químicos valiosos a partir de las cáscaras de plátano.

HACIA UNA SOCIEDAD SOSTENIBLE

Circularidad del Programa de las NNUU para el Medio Ambiente, Eficiencia de Recursos 2020+.

[Halog & Anieke, Circular Economy and Sustainability, 2021]

NEXO INDUSTRIA, ACADEMIA Y GOBIERNO: PROYECTO INEDITA

Objetivo de Desarrollo Sostenible NNUU 7: Aseguramiento a Energías Asequibles, Fiables, Sostenibles y Modernas. Creciente preocupación en cuanto a la utilización de combustibles fósiles debido a su contribución al calentamiento global (Alalwan et al., 2019; Nel & Cooper, 2009). En la actualidad resulta muy difícil el remplazo de los combustibles fósiles por otro tipo de energía alternativa entre varias razones gracias al hecho de que los combustibles fósiles tienen una gran densidad energética (Singh et al., 2013).

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NEXO INDUSTRIA, ACADEMIA Y GOBIERNO: PROYECTO INEDITA

Objetivo General del proyecto INEDITA –USFQ/CLYDENT SA: Optimizar el proceso productivo del bioetanol a partir de desechos de la industria bananera, tomando en cuenta su factibilidad y optimización económica. La investigación consiste en la optimización del pretratamiento de materias primas, la sacarificación, la fermentación y la destilación. Cada uno de estos procesos deben ser optimizados individualmente y al final, se realizarán ensayos a mayor escala.

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NEXO ENTRE INDUSTRIA, ACADEMIA Y GOBIERNO

SENESCYT y Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo (PNUD)  Programa “INÉDITA”. Objetivo: impulsar el desarrollo científico y tecnológico del país, a través del financiamiento de proyectos y programas de investigación científica y desarrollo e innovación tecnológica.

Programa INEDITA:

1. Financiar programas y proyectos para el desarrollo de la investigación científica, tecnológica e innovación en áreas prioritarias del país.
2. Fortalecer capacidades institucionales en investigación científica, innovación y gestión del conocimiento del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación.
3. Promover el acceso a información actualizada en temas científicos, innovadores y de gestión del conocimiento para orientar e impulsar el desarrollo de la ciencia, tecnología e innovación.

Proyecto INÉDITA  Alianza estratégica con el PNUD (Programa de las Nacionales Unidas para el Desarrollo) garantiza que la gestión administrativa y financiera de los proyectos de investigación se realice en concordancia con los ciclos de la investigación científica, de manera rigurosa y transparente. Los recursos de este proyecto se administran de acuerdo con los procedimientos, normas y directrices del PNUD.

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Bioeconomía

Abarca la producción de recursos biológicos renovables y la conversión de estos recursos y los flujos de residuos en otros con mayor valor añadido, como bioenergía y bioproductos.

Ejemplos

La biomasa es una fuente de productos de alto valor

Aproximadamente 6 millones de toneladas de bananas se producen cada año en Ecuador. Hay una oportunidad para el uso del desecho agrícola (20%). El desafío: La optimización de los procesos para romper carbohidratos en azúcares simples.

Producto terminado - escala de laboratorio

¡Y quema!

Bioeconomía y biorrefinerías

Bioenergía

Energía producida a partir de la conversión de biomasa, donde esta puede ser utilizada directamente como combustible o ser convertida en líquidos y/o gases.

La energía generada a través de la valorización (transformación física, química o biológica) de las biomasas (biocombustibles) puede tener un uso:

• térmico
• eléctrico
• o para el transporte (a partir de biocarburantes).

Bioeconomía y biorrefinerías

Bioproductos

Aquellos productos que derivan total o parcialmente de materiales de origen biológico, excluidos los materiales incrustados en formaciones geológicas y/o fosilizados

Sus sectores e industrias tienen un fuerte potencial de innovación debido a que utilizan una amplia gama de ciencias y tecnologías industriales y de capacitación, junto con conocimientos locales y tácitos.

Biorrefinería

Industria integrada que, usando biomasa como materia prima y una variedad de tecnologías diferentes, produce energía y/o biocombustibles, a la par de productos químicos, materiales, alimentos y piensos.

Continuación

Bioeconomía vs biorrefinería

Bioeconomía y biorrefinerías

Un paso más arriba

Diferencias

Sostenibilidad

El proceso industrial debe formar parte de una estrategía global: Una economía circular

Producción de energía

Biorrefinería

Mientras que en una bioindustria se producen uno o diversos bioproductos, pero no energía (más allá de la auto consumida en sus propios procesos); en una biorrefinería, además de bioproductos, se producen biocombustibles y/o energía.

Además, la biorrefinería debe llevar implícita un claro componente de utilización eficiente de los recursos, asegurando la sostenibilidad del proceso global.

No basta tener un proceso "sostenible y eficiente" si los productos van a ser descartados después de un solo uso o las condiciones de reciclado nunca se cumplen.

Tomado de "Manual de biorrefinerías de España"

Concepto

Bioeconomía y biorrefinerías

El concepto de biorrefinería

El concepto biorrefinería es análogo al concepto convencional de la refinería de petróleo

Es decir, una instalación donde, mediante diversos procesos de transformación de la materia prima (biomasa), se genera bioenergía (calor, electricidad, biocombustibles) y un amplio espectro de bioproductos (materiales, productos químicos, alimentos y piensos).

Pero también se extiende más allá

Proceso cíclico de las biorrefinerías

Bioeconomía y biorrefinerías

Ácido láctico

01

Se puede usar como aditivo de alimentos, o componente de formulaciones farmacéuticas

Ácido levulínico

02

Puede ser precursor de compuestos como el γ-valerolactona (solvente renovable y aditivo de combustibles)

5-hidroximetil furfural

03

Usado como monómero de polímeros, o para aditivos de combustibles,

Un nuevo conjunto de "building blocks" o espacio químico que en muchos casos pueden ser empleados con mínima derivatización para la producción de nuevos materiales, polímeros y farmacéuticos. No compiten directamente con petroquímicos

Vision. Bio-based Industries Consortium (BIC). Enlace: http://biconsortium.eu/about/our-vision

Procesos de valorización de biomasa.

Bioeconomía y biorrefinerías

Tomado de "Manual de biorrefinerías de España"

Productos dependen de las plataformas

Bioeconomía y biorrefinerías

Los productos intermedios que se originan durante los procesos primarios que tienen lugar en una biorrefinería se conocen como plataformas de biorrefinería

Tomado de "Manual de biorrefinerías de España"

Quiz

Bioeconomía y biorrefinerías

Escoger la opción correcta

Quiz 1/5

Bioeconomía y biorrefinerías

El siguiente es un ejemplo de un polímero natural derivado de la biomasa:

Almidón

Nylon

Poliestireno

Quiz 2/5

Bioeconomía y biorrefinerías

¿Cuál es la mayor diferencia entre la bioindustria y la biorrefinería?

La escala de producción

La producción de energía

El costo de producción

Quiz 3/5

Bioeconomía y biorrefinerías

La ___ abarca la producción de recursos biológicos renovables y la conversión de estos recursos y los flujos de residuos en otros con mayor valor añadido.

Bioenergía

Biorrefinería

Bioeconomía

Quiz 4/5

Bioeconomía y biorrefinerías

El proceso de ___ explica que el alcohol pasa por tamices moleculares que retiran el agua para convertirlo en bioetanol

Anhidración

Destilación

Separación

Dejanos saber como te sientes

¡Únete a nuestra revolución verde y sé parte del cambio hacia un futuro más sostenible!

Info

Referencias

Bioeconomía y biorrefinerías

01

Esposito, D., & Antonietti, M. (2015). Redefining biorefinery: the search for unconventional building blocks for materials. Chemical Society Reviews, 44(16), 5821-5835.

02

BioPlat y SusChem. Manual sobre las Biorefínerías en España. 2017.https://www.catedracogersa.com/wp-content/uploads/2022/09/Manual-sobre-las-biorrefinerias-en-Espana.pdf

03

Bioetanol BioCuarto. Acceso; 19 de Agosto 2021. https://www.bio4.com.ar/empresa/quienes-somos/ (Ejemplo de una industria de primera generación)