•  Hortalizas de fruto Compuestos químicos Combustibles

•  Fruit vegetables Chemical compounds Fuels

•  Biorrefinería, Evaluación económica, Pseudotallo de plátano

•  Banana pseudostem, Biorefinery, Economical evaluation

El pseudotallo de plátano es un residuo lignocelulósico disponible en grandes cantidades en Colombia debido a la amplia demanda que se tiene del fruto de plátano. Este material es desaprovechado y dispuesto de manera incorrecta generando contaminación en suelos y fuentes acuíferas. El presente trabajo describe la simulación y evaluación tecno-económica bajo el concepto de biorefinería de la producción de etanol, furfural, ácido láctico y xilitol utilizando pseudotallo de plátano como materia prima considerando dos escenarios: el caso base (producción de los compuestos mencionados) anteriormente y un segundo escenario que emplea los sólidos remanentes del primer escenario a través de un sistema de cogeneración.

El análisis de costos y márgenes de ganancia obtenidos muestran la viabilidad de la producción de furfural, xilitol y ácido láctico a partir de pseudotallo de plátano, lo cual permitiría alcanzar márgenes de ganancia positivos.

1.Introducción

La matriz energética empleada en la actualidad se alimenta de combustibles fósiles y petroquímicos. Esta matriz enfrenta obstáculos tales como la escasez progresiva de reservas de petróleo y gas natural, contaminación ambiental, representando riesgos para la salud, adicionalmente la estabilidad de esta depende de relaciones económicas y geopolíticas, razones por las cuales se pone en entredicho la sustentabilidad en un corto y mediano plazo. Para remediar esta situación han sido enfocado esfuerzos en la investigación y desarrollo de energías renovables a partir de biomasa, especialmente aquella obtenida a partir de residuos agroindustriales llevando no solo a la producción de combustibles verdes como etanol, biodiésel, butanol, biohidrógeno, entre otros, sino también a sustancias químicas como furfural y lactato, las cuales son plataformas para la formación de otros compuestos de alto valor agregado [1]. En Colombia uno de estos residuos se obtiene a partir de plantas comúnmente conocidas con el nombre de jengibres o bananas las cuales se encuentran en la familia Musaceae o de las musáceas y que se distribuyen ampliamente por regiones tropicales que comprenden desde áfrica hasta el sudeste asiático y el norte de Australia pasando por Suramérica [2]. Económicamente estas plantas son aprovechadas para fines alimenticios por sus numerosos frutos y para obtención de textiles elaborados a partir de sus fibras, razón por la cual su cultivo es catalogado como el cuarto más importante a nivel mundial, considerado además como un producto básico y de exportación [3]. 

De acuerdo a la Asociación de bananeros de Colombia (AUGURA) se cultivan y cosechan cinco tipos de variedades de plátano: Dominico, Dominico Hartón, Hartón, Cachaco y Pelipita con predominancia en el tipo Dominico. Estas plantaciones se encuentran desde el nivel del mar hasta los 2,000 metros de altura en un rango de temperatura de 17 a 35°C y una duración de 6 a 15 años dependiendo de las condiciones ambientales y los cuidados del cultivo. Estas plantas tienen preferencia por los suelos ricos en potasio, arcillosos o calizos y una alta tolerancia a la acidez (pH entre 4.5 y 8.0). En Colombia la Región Andina y la zona de Urabá corresponden a las mayores productoras nacionales de plátano y plátano de exportación, respectivamente [4]. La producción de este fruto en Colombia en el año 2013 superó los 3 millones de toneladas con  un área  total  cosechada  de  379,453  hectáreas  y  un  rendimiento  de  8.1 toneladas/hectárea, lo que demuestra la importancia nacional de este cultivo [5].

Facultad de Ciencias Químicas, Universidad de Cuenca