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Presentación del proyecto

Conoce sobre el proyecto “Estudio de la viabilidad de producción de bioetanol a partir de la hidrólisis enzimática de la cáscara de la semilla de Jatropha curcas” impulsado por IIGE Ecuador con el apoyo de Cooperación Española

Esquema de producción de bioetanol

Descubre las etapas de conversión de un residuo lignocelulósico a bioetanol

Fases de la investigación

Entérate de las fases realizadas hasta el momento.

Catálogo 3D Plantas piloto

Conoce de manera interactiva los procesos que se llevan a cabo en la planta piloto de producción de bioetanol y fotobioreactor prototipo para cultivo de microalgas. Aquí aprenderás libremente lo que sucede a nivel macro y microscópico.

Objetivo del Proyecto

La iniciativa de investigación tiene como propósito estudiar la viabilidad técnica de producir bioetanol a partir de biomasa residual (residuos lignocelulósicos) de manera que se incremente la investigación, el desarrollo, la innovación y la transferencia tecnológica en energía renovable. Para ello, se han desarrollado dos fases de investigación, escala laboratorio y piloto, con la cáscara de Jatropha Curcas conocida en Ecuador como piñón, en las cuales se analizó la viabilidad técnica de obtención de etanol de segunda generación a partir de los residuos de la cáscara de la semilla de Jatropha Curcas y se implementó una planta piloto para este fin.

Esquema de producción de bioetanol a partir de residuos lignocelulósicos

Dentro del esquema propuesto para la investigación se incluyen cuatro etapas principales: pretratamiento hidrotérmico con agua caliente (LHW), hidrólisis enzimática, fermentación alcohólica y destilación. Adicionalmente se incluyen etapas auxiliares de trituración, lavado y filtración. Las variables de operación son monitoreadas en tiempo real durante todo el proceso de transformación fisicoquímica y microbiológica mientras que, los productos intermedios de cada etapa son caracterizados en el Laboratorio de Biomasa del IIGE a través de metodologías y procedimientos de análisis de composición de biomasa propuestos por el Laboratorio Nacional de Energías Renovables (NREL por sus siglas en Inglés) de los Estados Unidos de América.

Fases

Levantamiento de metodologías analíticas para caracterización de residuos lignocelulósicos
La primera fase del estudio inició en el año 2017 con financiamiento de la Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo -AECID con la implementación de procedimientos analíticos de laboratorio (LAP) para caracterización de biomasa lignocelulósica acorde a los procedimientos establecidos por el NREL (National Renewable Energy Laboratory).

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Proceso a escala laboratorio
Dentro de la primera fase del proyecto, se implementó una metodología experimental de laboratorio para evaluación de los factores predominantes en cada etapa del proceso de producción de bioetanol. Esto permitió determinar las condiciones de trabajo con mayor eficiencia (temperatura, tiempo de residencia, pH, carga de sólidos, concentración de enzimas y levaduras, etc.).

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Proceso a escala piloto
La segunda fase inició en el año 2019 con financiamiento de la AECID, la misma tuvo como finalidad incrementar el nivel de desarrollo de la tecnología a través del escalado del proceso para la validación de los resultados obtenidos a escala laboratorio. Las pruebas de operación en la planta piloto de producción de bioetanol iniciaron en el año 2020, con lo cual, se validó la viabilidad técnica de producción de bioetanol a partir de un residuo lignocelulósico

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Beneficiarios

La importancia de la investigación en la sostenibilidad de procesos productivos y el beneficio en la economía del sector rural campesino.

El proyecto de investigación, se alinea al objetivo 7 de desarrollo sostenible de la Agenda 2030 que apunta hacia el acceso a una energía asequible, segura, sostenible y moderna, de igual manera al Plan Nacional de Desarrollo 2017-2021 de Ecuador, el cual en su política 5.6. menciona Promover la investigación, la formación, la capacitación, el desarrollo y la transferencia tecnológica, la innovación y el emprendimiento para impulsar el cambio de la matriz productiva.

Dado que el recurso biomásico proviene principalmente del sector agrícola, los resultados obtenidos de las investigaciones contribuyen a las organizaciones rurales campesinas y agroindustria, priorizando las necesidades del sector, apoyando a la sostenibilidad de las cadenas productivas y diversificando los productos con un aprovechamiento integral de los cultivos.

El cultivo de piñón en el Ecuador no ocupa áreas de terreno empleadas para la producción de alimentos, es utilizado como cerca viva en las provincias de la costa del país y la recolección y venta de la semilla significa un ingreso adicional para los agricultores de la zona. Se conoce que existen cerca de 12.700 km de cercas vivas de Jatropha Curcas (IICA 2020) que todos los años, entre marzo y junio, alrededor de 1200 familias se benefician de la recolección de la semilla de la Jatropha Curcas. Luego de recolectarlo, venden las semillas a uno de los 56 centros de acopio existentes, generando un ingreso adicional en su economía familiar.

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Testimonios

Antonio Vergara

San Miguel de los Tres Charcos - Rocafuerte

«Soy Antonio Vergara del sector Tres Charcos Rocafuerte, soy dirigente de los primeros centros de acopio, el proyecto piñón da los beneficios a las familias del campo porque es el primer ingreso económico que entra en beneficio para los alimentos…» 

Roque Vergara

San Miguel de los Tres Charcos - Rocafuerte

«Yo me llamo Roque Vergara, hace 5 años me tomaron en cuenta para el acopio de los piñones, me traían dinero gracias a Dios, en esa época no había de dónde hacer un real, eso nos valía para la comidita, los útiles de los niños…»

Galardones

Primer lugar en la categoría de Administraciones Públicas en la segunda edición de los Premios Iberdrola a la Cooperación Energética Internacional.

La primera fase del proyecto, denominada “Estudio de la viabilidad de producción de bioetanol a partir de la hidrólisis enzimática de la cáscara de la semilla de Jatropha curcas”, recibió en el año 2017 el premio como ganador en la categoría de Administraciones Públicas, en el evento “II Premios a la Cooperación Energética Internacional”, el cual reconoce las iniciativas más destacadas en cooperación energética internacional implementadas por empresas, administraciones públicas y tercer sector que demuestren un compromiso activo en la materia de la universalización energética.

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“Mejor inventora académica 2020”

En la ejecución de la segunda fase, denominada “Implementación de una planta prototipo para la producción de Etanol a partir de la Cáscara de Piñón”, se desarrolló una patente de invención y tres patentes de modelo de utilidad, una de las cuales fue reconocida en la «Feria Nacional de Invenciones Académicas» organizada por la Corporación Ecuatoriana para el Desarrollo de la Investigación y la Academia – CEDIA, con apoyo del Servicio Nacional de Derechos Intelectuales- SENADI.

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Agradecimientos

Financiado por: