DIRECCIÓN

Dirección de la Innovación

LÍDER DE PROYECTO

Valeria Ramírez

valeria.ramirez@geoenergia.gob.ec

DESCRIPCIÓN

El Proyecto “Estudio de la viabilidad técnica de producción de bioetanol a partir de residuos lignocelulósicos de los cultivos mayoritarios en Ecuador” ejecutado por el IIGE y financiado por la Agencia Española de Cooperación Internacional para el Desarrollo (AECID), tiene como objeto evaluar el rendimiento de producción de bioetanol de segunda generación, a partir de los residuos lignocelulósicos identificados dentro de los cultivos mayoritarios en Ecuador, usando el esquema de obtención de etanol que incluye: pretratamiento hidrotérmico, hidrólisis enzimática y fermentación.  Para iniciar se realizará la identificación de los residuos existentes en los diez cultivos mayoritarios del Ecuador, los cuales serán recolectados y trasladados al Laboratorio de Biomasa del IIGE para su respectiva caracterización química. En función un análisis composicional, se seleccionarán los cinco residuos con mayor contenido de celulosa. Los residuos seleccionados pasarán a una segunda etapa en la cual, se les aplicará el esquema de obtención de bioetanol a escala laboratorio que incluye: pretratamiento hidrotérmico, hidrólisis y fermentación. Posteriormente se realizará un análisis del rendimiento global del proceso y los tres residuos que presenten mayor rendimiento pasarán a una siguiente etapa de escalado, en la cual los residuos serán probados a escala piloto en la Planta piloto de producción de Bioetanol del IIGE.   

OBJETIVOS

Año 2022:

1. Realizar la caracterización físico química en torno al contenido de celulosa, hemicelulosa, lignina, cenizas y humedad de los residuos lignocelulósicos identificados en los cultivos mayoritarios del Ecuador según el Atlas Bioenergético del Ecuador.
2. Determinar el rendimiento de producción de bioetanol, a escala laboratorio, de los cinco residuos con mayor contenido de celulosa aplicando el esquema de producción de bioetanol que incluye: pretratamiento hidrotérmico, hidrólisis enzimática y fermentación.

Año 2023:

1. Adecuar la planta piloto de producción de etanol para experimentar con otro tipo de residuos.
2. Realizar una transferencia de conocimientos entre centros de investigación y/o sectores productivos.

Año 2024:

1. Evaluar el rendimiento de producción de bioetanol de segunda generación a partir de los residuos lignocelulósicos identificados dentro de los cultivos mayoritarios en Ecuador, usando el esquema de obtención de etanol que incluye: pretratamiento hidrotérmico, hidrólisis enzimática y fermentación.

DELIMITACIÓN ESPACIAL Y TEMPORAL

El proyecto inició en enero de 2022 y contempla una duración de 36 meses. Las actividades técnicas planificadas se desarrollan en el Laboratorio de Biomasa del IIGE y en la Planta Piloto de producción de Bioetanol ubicados en la ciudad de Quito, provincia de Pichincha. Adicionalmente, el personal técnico del proyecto realiza actividades de campo para muestreo e identificación de residuos lignocelulósicos en las provincias de Manabí, Guayas, Pichincha, Imbabura y Santo Domingo de los Tsáchilas.

JUSTIFICACIÓN

El desarrollo de energías renovables se encuentra avalado en la Constitución de la República, mediante los Artículos 15 y 413, los cuales establecen “El Estado promoverá la eficiencia energética, el desarrollo y uso de prácticas y tecnologías ambientalmente limpias y sanas, así como de energías renovables, diversificadas, de bajo impacto y que no pongan en riesgo la soberanía alimentaria, el equilibrio ecológico de los ecosistemas ni el derecho al agua”. Si bien la producción de gasolina ECOPAÍS cumple con el principio de promover el uso de energías renovables, estipulado en la Constitución, el empleo de bioetanol de primera generación para su producción compromete a largo plazo la disponibilidad de recursos agrícolas destinados para consumo humano, comprometiendo consecuentemente la soberanía alimentaria, de igual forma, promueve el incremento de los precios de adquisición de productos relacionados a esta cadena de producción.

El Ecuador, debido a su favorable situación geográfica, es un país fundamentalmente agrícola; de acuerdo con la Encuesta de Superficie y Producción Agropecuaria (ESPAC) 2019, de los 12.3 millones de hectáreas de tierra a cargo de los productores a nivel nacional, 5.11 millones de hectáreas (41.5 %) se encuentran bajo labor agropecuaria (INEC, 2020). Este gran nivel de producción agrícola, conlleva consigo una gran producción de residuos que pueden ser revalorizados para ser utilizados como materia prima para fines energéticos.

Para ello, el presente proyecto busca estudiar la viabilidad de producción de bioetanol a partir de los residuos lignocelulósicos de los cultivos mayoritarios del país. Esto permitirá levantar la información necesaria entorno a los rendimientos que pueden obtenerse para estimar su uso como nuevas materias primas para la obtención de este biocombustible a través del esquema de obtención de bioetanol que incluye: pretratamiento hidrotérmico, hidrólisis enzimática, fermentación y destilación. 

Para el desarrollo del proyecto,  el IIGE dispone de personal técnico multidisciplinario con experiencia en técnicas de aprovechamiento energético a partir de la revalorización de biomasa residual. De igual manera el laboratorio del IIGE cuenta con la capacidad de equipamiento para la estandarización y validación de nuevas metodologías en función de las necesidades del proyecto.

POSIBLES BENEFICIARIOS

El presente proyecto pretende generar información base que permita hacer uso de la biomasa residual lignocelulósica para la producción de biocombustibles en beneficio del sector agrícola y energético.   Los resultados obtenidos con el presente estudio, servirán de insumo para los tomadores de decisiones interesados en alternativas para mitigar el cambio climático y que a su vez, contribuya a generar propuestas sostenibles para producción de biocombustibles que no ponga en riesgo la seguridad alimentaria del país.