Química sostenible
Cultivo con mayor productividad para fabricar etanol. Gráfico 1
Deshidratación de etanol para formar etileno. Gráfico 2
Árbol petroquímico. Diagrama 1
Sacarosa, glucosa, fructosa. Fórmula 1
Glucosa, fructosa, etanol. Fórmula 2
Polimerización del etileno. Gráfico 3
Hidrólisis de la sacarosa y fermentación: en esta etapa, el jugo es arrojado en cubas de fermentación, donde inicialmente se hace la hidrólisis de la sacarosa con ácidos diluidos (HCl) para formar azúcares reductores (más reactivos), fórmula 1. En las cubas de fermentación, se agrega también una sustancia denominada levadura, que actúa como catalizador para acelerar el proceso de fermentación. La aceleración de la reacción de fermentación hace que se libere una gran cantidad de dióxido de carbono (fórmula 2). Destilación: este es el último paso para purificar el etanol. Se utilizan torres de destilación aprovechando que el etanol tiene punto de ebullición menor al agua (78 0C contra 100 0C). La destilación hace que la pureza del producto crezca de un 60% a un 95%.
Deshidratación de etanol para formar etileno Molienda: la caña preparada por las picadoras llega a un tándem de molinos, constituido cada uno de ellos por tres o cuatro mazas metálicas y mediante presión extrae el jugo de la caña. Cada molino está equipado con una turbina de alta presión. En el recorrido de la caña por el molino se agrega agua, generalmente caliente, para extraer al máximo la cantidad de sacarosa que contiene el material fibroso. Este proceso de extracción es llamado maceración.
Obtención del etanol a partir del jugo Para obtener etanol a partir del jugo se aplican dos pasos de gran importancia: hidrólisis de la sacarosa y fermentación, y destilación.
44
PQ - MAR-ABR11
Un proceso de lecho fluidizado a 300 0C se utiliza para esta parte del procedimiento. Se obtienen numerosos subproductos como éteres, aldehídos, acetonas e hidrocarburos superiores (polimerizados del etileno). El dietil éter ingresa nuevamente al reactor para formar etanol. La reacción es endotérmica y absorbe el calor del aire y del catalizador, el cual es necesario regenerar periódicamente para remover restos de carbono y otros compuestos. El catalizador por excelencia para este proceso es la alúmina, pero existen otros como zeolitas, zeolitas modificadas con metales y agentes superácidos que se utilizan en diferentes condiciones de reacción. Gráfico 2: “Deshidratación de etanol para formar etileno”. La reacción química que ocurre en el