Bioetanol Avanzado
La producción de bioetanol avanzado a pequeña y mediana escala a partir de residuos agrícolas es una alternativa para que las comunidades agrícolas aumenten su autosuficiencia energética, mejoren la economía local y contribuyan a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero
Proyecto Nerixis
Nerixis es un proyecto interdisciplinario cuyo objetivo es desarrollar tecnología para la producción a pequeña y mediana escala de biocombustibles avanzados (lignocelulósicos) como bioetanol, biobutanol y biohidrógeno utilizando como materia prima residuos agrícolas comúnmente encontrados en México (por ejemplo pajas, residuos de maíz y bagazos). Estas tecnologías se diferencían de sus contrapartes convencionales a gran escala al operar de manera continua y en modo semi-automático, con alta eficiencia, bajo consumo de agua y emisiones de GEI casi nulas.
Los usuarios objetivo de estas tecnologías son comunidades rurales mexicanas con disponibilidad de residuos agrícolas a pequeña y mediana escala.
Nerixis inició en 2008 en la Unidad de Ingeniería Avanzada del Cinvestav, Guadalajara, México, bajo la supervisión del Dr. Arturo Sánchez Carmona. El proyecto se divide en cuatro etapas.
Primera Etapa
2008 - 2010
En esta etapa se estudiaron y validaron experimentalmente las principales tecnologías de biorrefinación a escala de laboratorio para producir biocombustibles avanzados. Estas tecnologías fueron incluidas en los diseños conceptuales de las biorrefinerías de plataforma bioquímica considerando el sector agropecuario mexicano para la producción de bioetanol, biobutanol y biohidrógeno a partir de residuos agrícolas locales. Las capacidades factibles y los costos de operación se calcularon utilizando un análisis tecnoeconómico buscando garantizar la competitividad de estos biocombustibles en el mercado mexicano.
Segunda Etapa
2011 - 2014
Esta etapa abarcó el desarrollo de procesos de “prueba de concepto” de todas las etapas estratégicas de producción (pretratamiento, sacarificación y fermentación) a escala de 1 kg (base seca, BS) en modo continuo. Los resultados experimentales se emplearon en diseños conceptuales de biorrefinerías utilizando estos procesos de “prueba de concepto” y captura de dióxido de carbono para coproducir bioetanol, biobutanol, biohidrógeno y dióxido de carbono de grado alimenticio. Se realizaron análisis de sostenibilidad de los diseños conceptuales propuestos, validando su factibilidad desde el punto de vista económico y ambiental.
Tercera Etapa
2015 - 2019
La tercera etapa del Proyecto Nerixis dio origen al Clúster de Biocombustibles Lignocelulósicos para el Sector Autotransporte. Este Clúster formó parte del Centro Mexicano de Innovación en Bioenergía.
Las tecnologías de biorrefinación investigadas en las etapas 1 y 2 se ampliaron para producir bioetanol, biobutanol y biohidrógeno con costos de producción competitivos. La capacidad de pretratamiento se amplió a una tonelada de biomasa seca (BS) por día. La capacidad de producción de bioetanol alcanzó los 50 litros por día. Se analizó la sostenibilidad ambiental y económica de las tecnologías de biorrefinación propuestas y se establecieron mecanismos de transferencia tecnológica.
El diseño de la mini-biorrefinería fue seleccionado para participar en el programa de aceleración tecnológica “Leaders of Innovation 2019” de la Real Academia de Ingeniería, Reino Unido.
La Secretaría de Energía de México describe en la Hoja de Ruta de la Tecnología del Bioetanol de México al Clúster como un actor clave para impulsar la investigación científica y el desarrollo de tecnología para la producción de bioetanol lignocelulósico en México.
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Cuarta Etapa
2024 - 2028
Después del intervalo de la pandemia del Covid-19 y un período sabático en el Grupo de Ingeniería de Reacciones y Catálisis del Instituto de Fundamentos de Procesos Químicos de la Academia Checa de Ciencias, se reanudaron las actividades para producir la ingeniería básica de la mini-biorrefinería.
Actualmente estamos buscando financiamiento para construir una planta de demostración con una capacidad de 2,500 litros de bioetanol lignocelulósico por día (10 toneladas de residuos agrícolas (base seca) por día).
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