Evaluation of the biobutanol production from two agroindustrial wastes generated in the coffee growing region: plantain peel and milk whey

Abstract

The need to replace fossil fuels has led to the search for new alternatives to reduce the pollution generated. Butanol is a biofuel that has great advantages over others more studied like ethanol. Additionally, it allows the approach of a platform under the concept of biorefinery to obtain added-value products. On the other hand, the inadequate disposal of the majority of agro-industrial and industrial waste generates great contamination. For that reason, it is necessary to find an adequate use for them. That is why this thesis presents the experimental evaluation of the production of butanol from plantain peel and milk whey, using the strain Clostridium acetobutylicum ATCC 824, as well as the technical, economic and environmental evaluation of a chemical platform for obtaining butyl acetate, butyl acrylate and butyl propionate from the butanol obtained in the fermentations. The results show that it is possible to obtain butanol from both residues. However, the milk whey is a raw material for the process that must be carried out only at high scale, since it does not present the same yields of sugar as the plantain peel, obtaining lower butanol flows and, therefore, value-added products, making the process economically unviable (Texto tomado de la fuente)

La necesidad de reemplazar los combustibles fósiles ha llevado a la búsqueda de nuevas alternativas que permitan reducir la contaminación generada. El butanol es un biocombustible que presenta grandes ventajas sobre otros más estudiados como el etanol. Adicionalmente permite el planteamiento de una plataforma bajo el concepto de biorrefinería para la obtención de productos de valor agregado. Por otro lado, la disposición inadecuada de la mayoría de residuos agroindustriales e industriales genera gran contaminación, por lo que se busca darles un uso adecuado. Es por esto que esta tesis presenta la evaluación experimental de la producción de butanol a partir de cáscara de plátano y suero de leche, usando la cepa Clostridium acetobutylicum ATCC 824, así como la evaluación técnica, económica y ambiental de una plataforma química para la obtención de acetato de butilo, acrilato de butilo y propionato de butilo a partir del butanol obtenido en las fermentaciones. Los resultados demuestran que es posible la obtención de butanol a partir de ambos residuos, sin embargo, el suero de leche es un proceso que se debe realizar a gran escala, ya que no presenta los mismos rendimientos de azucares que la cascara de plátano, obteniendo así menores flujos de butanol y por ende de los productos de valor agregado, haciendo inviable económicamente el proceso