Modelado y Simulación del Proceso Alcohol a Combustible de Aviación (ATJ) a partir de Bio-etanol

Resumen

La gran dependencia del ser humano con los combustibles fósiles como fuente de energía ha tenido como consecuencia severos daños ambientales; por lo que varios autores han propuesto y estudiado fuentes alternativas, limpias y sostenibles de energía. Esto ha sido confirmado en 2020 frente a la pandemia por COVID-19, en la cual se ha identificado a las energías renovables como la única fuente de energía resiliente y de bajo impacto. En este sentido, el sector transporte, específicamente el aéreo, continúa con el objetivo de reducir sus emisiones de CO₂ para 2050 utilizando como estrategia prioritaria el combustible de aviación renovable. Uno de los procesos certificados por ASTM para su obtención es el de alcohol a combustible de aviación (ATJ), el cual utiliza como materia prima alcoholes generados a partir de biomasa. Sin embargo, el proceso ATJ ha sido poco desarrollado a nivel comercial para la producción de bioturbosina; por ello deben enfocarse los esfuerzos en proponer estrategias que permitan reducir sus costos de producción. Una manera de analizar esas estrategias se basa en el uso de modelos de simulación. Así, en este trabajo se presenta el modelado y la simulación del proceso ATJ a partir de bioetanol, obtenido previamente de la conversión de residuos lignocelulósicos, para la producción de combustible de aviación renovable. La simulación del proceso se lleva a cabo en el software Aspen Plus V.10.0. Este proceso es evaluado y analizado en términos del costo total anual y las emisiones de CO₂ generadas. De acuerdo con los resultados, se obtiene 21.1 % de conversión a bioturbosina, respecto al bioetanol de alimentación, representando el 35.3 % de los productos generados. Por su parte, el 86.3 % del TAC corresponde al costo del hidrógeno requerido por el proceso. En lo que respecta a las emisiones de CO₂ se tiene un ahorro anual estimado de 65,741.04 ton CO₂, debido a que los requerimientos eléctricos del proceso representan sólo el 23.7 % de la electricidad generada por las turbinas acondicionadoras de las corrientes de proceso. De acuerdo con este análisis, el proceso ATJ es una alternativa promisoria para la obtención de bioturbosina.