Análisis de cargas ambientales netas por valorización del subproducto co2 en una biorrefinería de maíz

Abstract

En el marco de la realización de un estudio integral de desempeño ambiental, huella de carbono, hídrica y tasa de retorno energética del proceso de biorrefinación de maíz, se desarrolló un modelo integral de la manufactura de productos y co-productos de la biorrefinería. El objetivo es desarrollar particularmente el análisis desempeño ambiental de la operación de la planta, considerando cuantitativamente la contribución de la valorización de un residuo del proceso en un co-producto que se constituye como insumo industrial del proceso de producción de bebidas gaseosa carbonatada. El modelo base fue desarrollado mediante una serie de hojas de cálculo en planilla Excel, con tablas dinámicas. En el mismo se consideraron todos los insumos materiales y energéticos del proceso central de la planta (la producción de bioetanol de maíz) identificado cada subproduto de interés, constituyendo la familia de co-productos del mix de salidas de la biorrefinación del maíz. Los resultados arrojaron que las emisiones “evitadas” por no producir CO2 a partir de Gas Natural y reemplazarlo con el CO2 proveniente de la fermentación de maíz son de 1,19 kgCO2eq/Kg CO2 purificado, lo cual multiplicado por la producción del periodo considerado de 11.442 Tn CO2 purificado, da un “ahorro” estimado de 13.588 tnCO2eq. Equivalente al 12% de las emisiones de la planta integrada completa. Si bien los resultados obtenidos permiten corroborar el efecto positivo de la mejora del desempeño ambiental del sistema de producción integrado, es necesario desarrollar escenarios alternativos teniendo en cuenta la sensibilidad de los datos ingresados al sistema, su representatividad territorial y consistencia temporal, para contextualizar y comprender el impacto real de los resultados obtenidos.

An integral study of environmental performance, carbon footprint, water and energy return rate of the maize biorefining process was performed, and an integral model of the manufacture of products and co-products of the biorefinery was developed. The objective was to analyze quantitatively the environmental performance of the plant's operation, considering the contribution of the recovery of a process residue in a co-product that is constituted as an industrial input of the production process of carbonated soft drinks. The base model was developed through a series of spreadsheets in Excel, with dynamic tables. In which all the material and energy inputs of the central process (the production of maize bioethanol) identified each byproduct of interest, constituting the family of coproducts of the mix of maize biorefining outputs. The results showed that the "avoided" emissions for not producing CO2 from Natural Gas and replacing it with CO2 from the fermentation of maize are 1.19 kgCO2eq / kg purified CO2, which multiplied by the production of the period considered 11.442 Tn CO2 purified, gives an estimated "saving" of 13,588 tnCO2eq. Equivalent to 12% of the emissions of the complete integrated plant. Although the obtained results corroborate the positive effect of improving the environmental performance of the integrated production system, it is necessary to develop alternative scenarios taking into account the sensitivity of the data entered into the system, its territorial representativeness and temporal consistency, to contextualize and understand the actual impact of the results obtained.