Tecnología de membranas para producir acetato de amilo
UN/DICYT Aprovechando el aumento en la producción del aceite de fusel derivado del Etanol, docentes de la Universidad Nacional (UN) en Manizales, a través de la tecnología de membranas, trabajan en la preparación de acetato de amilo, del cual se obtienen aplicaciones que son de fácil comercialización. La investigación parte de dos factores fundamentales en Colombia. Primero, la Ley 693 del 19 de septiembre según la cual “la gasolina que se expenda en las ciudades colombianas con más de 500 mil habitantes deberá contener al menos un 10 por ciento de alcohol oxigenante”, con lo que las refinerías se vieron obligadas a utilizar el alcohol.
Y segundo, las metas que se ha propuesto el Gobierno nacional en cuanto a reducir la dependencia a la gasolina, generar más empleos en el sector agrícola, y convertirnos en un país estratégico en la producción de etanol, biocombustible de origen agrícola, del cual actualmente se originan en el país 1.5 millones de litros por día.
En Colombia, la producción de este alcohol se hace a través de la fermentación de la caña de azúcar, proceso durante el cual los microorganismos presentes generan alcoholes más pesados denominados aceite de fusel, mezcla superior de la cual se pueden obtener otros compuestos de alto valor agregado y que contiene principalmente los alcoholes amílicos, iso-butílico, n-propílico.
“Debido al incremento en el país de la producción de este alcohol y, por ende, la del subproducto, nos interesamos en empezar a buscar alternativas de uso a ese aceite. La idea es obtener compuestos de mayor valor agregado, como el acetato de amilo, idea que era conocida. Sin embargo, nosotros planteamos la posibilidad de hacerlo mediante tecnología de membranas, la cual es diferente a la que convencionalmente se usa en el país”, expresó el docente investigador de la UN en Manizales Miguel Ángel Gómez García.
Fue así como los docentes Miguel Ángel Gómez García y Javier Fontalvo Alzate, en compañía de los estudiantes de Ingeniería Química Miguel Duque Bernal y Jesús David Quintero pensaron en combinar sinérgicamente los procesos de reacción y separación en un equipo de membranas, donde el alcohol amílico, uno de los componentes del aceite de fusel, reaccionara con ácido acético para formar el éster acetato de amilo, de donde surgen diferentes productos como lacas, esmaltes, cementos, coberturas de papel, saborizantes, entre otros.
Para la obtención de este producto utilizan una transformación que no es comúnmente usada: la Tecnología de Membranas, material que permite capturar y transportar de forma selectiva los componentes que se desean a través de ellas y con los cuales se dará lugar a la obtención del acetato puro.
Acetato mediante la remoción de agua
El investigador Fontalvo Alzate afirmó: “Lo que nosotros hacemos es favorecer la producción de este acetato mediante la remoción del agua que se genera durante la reacción usando las membranas, que a diferencia de otros procesos de separación permite obtener altas eficiencias energéticas de tal forma que el consumo de energía se reduce en un 70 por ciento con respecto al proceso de destilación convencional. Es así como con este proceso se logra reducir los costos totales de obtención del acetato en un 30 por ciento”.
Igualmente con este método se contribuye a elaborar un proceso sustentado en la intensificación de procesos y la química verde, reduciendo la contaminación mediante el diseño de productos químicos que sean ambientalmente benignos y disminuyendo de forma marcada los consumos de energía, logrando así el desarrollo de nuevos procesos energéticamente eficiente y la generación y uso de biocombustibles.
Mientras concluyen este proyecto que esperan poder vincular con una empresa que desee trabajar esta nueva aplicación tecnológica a nivel comercial, el trabajo fue presentado en el XXV Congreso Colombiano de Ingeniería Química en Medellín en septiembre de este año, donde se mostraron las herramientas de diseño utilizadas para el proceso, puesto que al ser una tecnología relativamente nueva los métodos de diseño aún no se encuentran estandarizados. La creatividad y rigurosidad les valió el reconocimiento de la comunidad científica, entregándoles el premio a la mejor ponencia en este evento.