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OBTENCIÓN DE ALCOHOL CARBURANTE A PARTIR DE LA YUCA (MANIHO

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on 6 November 2013

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Transcript of OBTENCIÓN DE ALCOHOL CARBURANTE A PARTIR DE LA YUCA (MANIHO

MARCO DE REFERENCIA
Instalación de una unidad básica de micro producción de bioetanol a partir de yuca en Panamá, Septiembre 10 - 2011.

Producción de combustible a partir de biomasa: Evaluación de la producción de bioetanol a partir de las diferentes materias primas y su integración en la cadena de biocombustibles
OBTENCIÓN DE ALCOHOL CARBURANTE A PARTIR DE LA YUCA (MANIHOT ESCULENTE GRAMTZ) POR MEDIO DE HIDRÓLISIS ACIDA Y POSTERIORMENTE FERMENTACION ALCOHOLICA.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.
DESCRIPCIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN.
SISTEMATIZACIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN.
DELIMITACIÒN DEL PROBLEMA
INTRODUCCIÓN
La crisis energética que comenzó en 1973 disminuyó la oferta de petróleo e incrementó su precio en forma exorbitante, por lo cual, se impuso la racionalización del uso de la energía, hacer un uso más eficiente de ella, y de la diversificación de las fuentes y suministros de estas. Se planteó la urgente necesidad de encontrar y desarrollar fuentes alternativas de energía, como otros combustibles fósiles (carbón, gas), energía nuclear o recursos energéticos renovables.
JUSTIFICACIÓN.
JUSTIFICACIÒN PERSONAL
El presente proyecto ha permitido al grupo investigador, adquirir conocimientos acerca de los procesos de obtención de alcohol carburante a partir del almidón de la yuca que se encuentra vencida y su aplicación, y de cómo podemos brindarles un apoyo al medio ambiente, ya que las energías renovables podrían solucionar muchos de los problemas ambientales, como el cambio climático, los residuos radiactivos, las lluvias ácidas y la contaminación atmosférica.
JUSTIFICACIÓN SOCIAL
Teniendo en cuenta el alto nivel de contaminación, el impacto generado por los gases emitidos por la ignición de combustibles fósiles, el crecimiento de la población con el diario y constante uso de medios de transportes que funcionan a través de combustión de gases, se ha producido un aumento de los gases invernaderos.
Un aspecto importante de la utilización de la yuca para producir bioetanol es el impacto social que puede generar. Se ha estimado que mientras que en cultivos de maíz se genera un empleo por cada 2,43 hectáreas, en yuca se genera el mismo empleo por cada 1,66 hectáreas, esto permite una mejora en el sector rural de colombia para incentivar al desarrollo agricola.




JUSTIFICACIÓN CIENTIFICA
La obtención de alcohol carburante a partir de la fermentación alcohólica de la yuca comprende muchos procesos científicos; sin embargo se centra, esencialmente, en un proceso biológico de fermentación en plena ausencia de aire, originado por la actividad de algunos microorganismos que procesan los hidratos de carbono, por regla los azucares.
Se ha encontrado que el alcohol carburante presenta innumerables aplicaciones como:
Bebidas fermentadas para el consumo como el vino, aguardiente, vodka, ron etc.
En las industrias alimenticias y textil: disolvente de jabón, aceites, ceras etc.
Las mezclas de etanol permiten aumentar la comprensión de las motos y dan un funcionamiento más regular.

DELIMITACIÒN ESPACIAL
La presente investigación se desarrolla en el departamento del Atlántico específicamente en el municipio de Barranquilla – Colegio Colón los cuales gestionan recursos para mitigar la contaminación ambiental, a través del aprovechamiento de los recursos naturales.
DELIMITACIÒN TEMPORAL
Esta investigación comprende un periodo de 11 meses, que va desde el mes de Enero del 2013 hasta el mes de Noviembre del mismo año, donde se socializará y justificara su importancia y aplicabilidad.
OBJETIVO GENERAL
Obtener alcohol carburante a partir de la Yuca por medio de hidrólisis acida y posteriormente fermentación alcohólica.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Aplicar el método de la hidrólisis ácida del almidón y posteriormente la fermentación alcohólica.
• Analizar si la obtención de alcohol carburante a partir de la fermentación alcohólica de la yuca verdaderamente es factible para mitigar la contaminación ambiental.
MARCO TEÓRICO CONCEPTUAL
La Yuca como alternativa para producir Bioetanol.
El almidon.
Biocombustibles.
Etanol.
Obtencion de Etanol a partir de la Yuca (Fermentación, Hidrólisis acida y Destilación)
MARCO LEGAL
La ley 693: 75% de la gasolina con 10% de bioetanol.
Expedición del decreto 383, 12 de Febrero del 2007: Incentiva a proyectos de biocombustibles.
Expedición del decreto 2629, 10 de Julio de 2007: En el 2012 porcentaje mayor de 20%.
Expedición de la resolucion 18052, 2 de Febrero de 2007: Determinacion de combustibles limpios.
Ley 939, 2004: Proceso de legalizacion, mezcla de 5% de biodiesel.
Ley 693: Mejoras sociales, ambientals y economicas.
Ley 788, 2002: Se declara exento el IVA del Bioetanol.
FORMULACIÓN DE HIPÓTESIS
VARIABLES
VARIABLES INDEPENDIENTES


VARIABLES DEPENDIENTES
MARCO METODOLÓGICO
La investigación de la obtención de etanol a partir de la yuca dulce que perdió las propiedades para su consumo, se dividió en cuatro etapas: Obtención del almidón de yuca, la hidrólisis acida, fermentación y destilación.
TIPO DE INVESTIGACIÓN

El tipo de estudio es explicativo y experimental, ya que se centra en exponer por qué ocurre un fenómeno y en qué condiciones se da éste a través de experiencias.

DISEÑO DE INVESTIGACIÓN
El tipo de diseño que se adopta en el presente proyecto es cuasi experimental ya que solo se tuvieron en cuenta las variables más importantes como: la hidrólisis acida, la fermentación alcohólica y la destilación. Luego se observó cómo se ven afectadas las variables independientes en el proceso.
POBLACIÓN Y MUESTRA DE ESTUDIO
La población tenida en cuenta para la producción de etanol a nivel de laboratorio, fueron 18,14 kg de yuca que no se comercializa en el mercado nacional teniendo en cuenta que han perdido sus propiedades de consumo, para así darle factibilidad al proyecto, que busca obtener mejoras ambientales y sociales.
CRITERIÓS PARA LA SELECCIÓN DE LA MUESTRA DE ESTUDIO
Los parámetros que tuvimos en cuenta para la recolección de muestras fueron los siguientes:

1) Uso de la Yuca que ha perdido las propiedades para el consumo.
2) Preparación de la Yuca para la obtención del almidón.
3) Realización de los procesos de hidrólisis acida, fermentación y destilación.

DISEÑO E IMPLEMENTACIÓN DE ACTIVIDADES
Extracción de almidón de yuca
Objetivo: Obtención de almidón

Descripción de la actividad: Se lava la yuca, luego se pela, se tritura, se cuela, y se sedimenta la solución de Yuca.

Duración: 2 Días.
Hidrólisis acida
Objetivo: Rompimiento de las moléculas de almidón para obtener azucares fermentables.
Descripción de la actividad: Adicionamos HCL a la muestra de almidón hasta disminuir se pH a 1 y se lleva a la autoclave donde se deja calentar durante 45 minutos, con una presión de 15Psi. Después despresurizamos, agitamos y dejamos enfriar hasta 40ºc con aire.
Duración: 1 hora y 40 minutos
Fermentación
Objetivo: Obtención de alcohol a partir de los azucares fermentables.
Descripción de la actividad: Adicionamos pequeñas cantidades de NaOH para aumentar su pH a 4.8.Se adiciona 181.4gr de levadura y 36.28gr de Cloruro de Amonio, agitamos y airamos por 30 minutos para iniciar el proceso aerobio.Vertimos en un matraz, se lleva a condiciones anaerobias y se deja fermentar durante 3 días.
Duración: 1 hora y 3 días.

Destilación
Objetivo: Separar el alcohol de la mezcla.
Descripción de la actividad: Se calienta la solución de yuca hasta que alcance una temperatura de 80ºc aproximadamente y luego se deja disminuir. Este proceso se repite varias veces de una manera simultánea.
Duración: 5 Horas.
CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Elección del proyecto de grado Enero.
Entrega del nombre del proyecto de grado Febrero.
Asesoría de factibilidad Febrero, Marzo, Mayo y Julio.
Reunión de asesoría de grupo Abril, Julio y Septiembre.
Pruebas de laboratorio Agosto, Septiembre y Octubre.
Realización del Ante-proyecto escrito Marzo.
Sustentación del anteproyecto Abril.



Realización del diseño Metodológico Agosto.
Obtención de resultados y conclusiones Septiembre y Octubre.
Entrega del proyecto fInal de grado Noviembre.
Sustentación del proyecto de grado Noviembre.
SELECCIÓN DE TECNICAS DE RECOLECCIÓN DE INFORMACION
La técnica utilizada para la recolección de la información es la observación estructurada con registro en un diario de campo y las pruebas químicas realizadas por un laboratorio certificado, con el fin de determinar el tipo de alcohol que se encuentra luego de todo el proceso elaborado y en que concentración se encuentra.
ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE LOS DATOS RECOLECTADOS
CONCLUSIONES

Al finalizar el presente proyecto se ha podido concluir que el impacto que se produce al obtener alcohol carburante es positivo, ya que genera una fuente de autosuficiencia para las urbes, y al medio ambiente.
RECOMENDACIONES

Como recomendación final de indica que todavía se está a tiempo de emprender nuevas formas de fuentes alternativas de energía para así ayudar a mitigar la contaminación ambiental.

Obtener varias muestras de alcohol etílico cambiando las variables que se emplearon, como por ejemplo la cantidad de días de fermentación para así observar las diferencias y semejanzas evidenciadas en las muestras.
Dedicar más tiempo a los proyectos con un enfoque ambiental.
Motivar a las empresas a través de charlas para que tomen conciencia de la crisis ambiental y así patrocinen el cuidado del medio ambiente.
¡Gracias por la atención!
¡Gracias Colegio Colòn!


Para poder emplear este alcohol como energía alternativa en los medios de transporte es necesario emplear 90 % en combustible y 10% en Etanol así que, para obtener un litro de etanol, se requiere aproximadamente 4031.1 kg de yuca que ha perdido sus propiedades de consumo, lo que hace viable el presente proyecto ya que se utiliza un material que será desechado.


RESULTADOS
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