Evaluación de la producción de aceite crudo de palma y palmiste en el norte de Colombia mediante el análisis de exergía asistido por computador

Resumen

Las cadenas de producción de palma en Colombia tienen algunas demandas insatisfechas que afectan su competitividad. Entre las exigencias específicas figuran la eficiencia en el uso de la energía. Por lo tanto, en el presente estudio se realizó el análisis de exergía para el proceso de producción de aceite de palma y palmiste con el fin de determinar los principales sumideros de energía y sugerir mejoras tecnológicas que permitan un mejor aprovechamiento de la energía. Para la investigación, el proceso fue simulado inicialmente en el software Aspen Plus ®, donde se cuantificaron las exergías químicas y físicas de las sustancias y corrientes involucradas. Se calcularon las irreversibilidades del proceso, la exergía perdida, la exergía de residuos y la exergía de los servicios industriales para cada una de las etapas y para todo el proceso. Se logró una eficiencia exergética del 18%, mientras que la mayor contribución a las irreversibilidades totales se debió a la exergía destruida con los residuos en la etapa de desfrutado. Para incrementar la eficiencia exergética del proceso, se propuso evaluar el uso del raquis de palma para obtener combustibles y/o productos de alto valor.

Palabras clave: Exergía, Ingeniería de procesos asistida por computador, Aceite de palma, Aceite de palmiste

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Referencias

[1] Parra-Peña RI, Miller V, Lundy M. Cadenas Productivas Colombianas: Cómo la Política Pública Transforma la Agricultura. CIAT Políticas en Síntesis No 8 Centro Internacional de Agricultura Tropical (CIAT). 2012.

[2] Advanced Biofuels USA. Colombia’s Palm Oil Output Seen by Oil World Climbing to Record (Internet site). Available from: https://advancedbiofuelsusa.info/colombias-palm-oiloutput-seen-by-oil-world-climbing-to-record/. Access to July 29, 2020.

[3] Meramo-Hurtado S, Gonzalez-Delgado AD, Rehmann L, Quin E, Mehrvar M. Comparison of Biobutanol Production Pathways via Acetone − Butanol − Ethanol Fermentation Using a Sustainability Exergy-Based Metric. ACS Omega. 2020.

[4] Yang K, Zhu N, Ding Y, Chang C, Wang D, Yuan T. Exergy and exergoeconomic analyses of a combined cooling, heating, and power (CCHP) system based on dual-fuel of biomass and natural gas. J Clean Prod. 2019; 206:893–906.

[5] Walmsley TG, Varbanov PS, Su R, Ong B, Lal N. Frontiers in process development, integration and intensification for circular life cycles and reduced emissions. J Clean Prod. 2018; 201:178–191.

[6] Meramo-Hurtado S, Moreno-Sader K, Gonzalez-Delgado AD. Computer-aided simulation and exergy analysis of TiO2 nanoparticles production via green chemistry. PeerJ. 2019.

[7] Jaimes W, Rocha S, Vesga J, Kafarov V. Thermodynamic analysis to a real palm oil extraction process. Prospective. 2012;10(1):61–70.

[8] Martinez D, Puerta A, Mestre R, Peralta-Ruiz Y, Gonzalez Á. Exergy-based evaluation of crude palm oil production in North-Colombia. Aust J Basic Appl Sci. 2016; 10:82–8.

[9] Fedepalma. El palmicultor. Boletín el palmicultor. 2012; 32 (488).

[10] Álvarez- Cordero AS, De Ávila Y, Ortiz-Rincón M, González- Delgado AD, Peralta-Ruiz YY. Environmental Assessment of Dual Crude Palm and Kernel Oil Production in North-Colombia using WAR Algorithm. J Eng Appl Sci. 2017; 12:7265–71.

[11] Bühler F, Nguyen T, Jensen JK, Muller F, Elmegaard B. Energy, exergy and advanced exergy analysis of a milk processing factory. Energy. 2018; 162:576–92.

[12] Leon-Pulido J, Fajardo-Moreno WS, Arias-Tapia MJ, Gonzalez-Delgado AD, Cárdenas-Concha VO, Nunhez JR. Estudo termoquímico assistido por computador para a produção de biodiesel. Rev ION. 2019;32(2):77–84.

[13] Abusoglu A, Kanoglu M. Exergetic and thermoeconomic analyses of diesel engine powered cogeneration: Part 1 - Formulations. Appl Therm Eng. 2009;29(2–3):234–41.

[14] Leal-Navarro J, Mestre-Escudero R, Puerta-Arana A, León-Pulido J, González- Delgado ÁD. Evaluating the Exergetic Performance of the Amine Treatment Unit in a Latin-American Refinery. ACS Omega. 2019;4(26):21993–7.

[15] Meramo-Hurtado SI, Alarcón-Suesca C, González- Delgado ÁD. Exergetic sensibility analysis and environmental evaluation of chitosan production from shrimp exoskeleton in Colombia. J Clean Prod. 2020;248.

[16] Peralta-Ruiz Y, González- Delgado AD, Kafarov V. Evaluation of alternatives for microalgae oil extraction based on exergy analysis. Appl Energy. 2013; 101:226–36.

[17] Arteaga- Díaz S, Gonzalez-Díaz J, Pájaro-Morales M, Ojeda-Delgado K, Gonzalez-Delgado A. Computer-Aided Exergy Analysis of a Palm Based-Biorefinery for Producing Palm Oil, Kernel Oil, and Hydrogen. Contemporary Engineering Sciences. 2018;11(11):537–45.

[18] Angarita JD, Díaz DI, Lozano LA. FIBRA DE PALMA AFRICANA (Elaeis guineensis) PARA MEJORAR LAS PROPIEDADES MECÁNICAS DEL CARTÓN RECICLADO. rev ION. 2009;22(1):63–71.

[19] Solarte JC. Oil palm rachis gasification for synthesis gas production. Manizales, Colombia: Universidad Nacional de Colombia; 2017.

[20] Peralta-Ruiz Y, Saavedra DX, González-Delgado Á. Exergy based evaluation of largescale hydrogen production from African palm rachis. Australian Journal of Basic and Applied Sciences. 2016;10(16):168–75.

[21] Arteaga-Díaz S, SanJuan-Acosta M, Gonzalez-Delgado AD. Computer-Aided Environmental Evaluation of Bioethanol Production from Empty Palm Fruit Bunches using Oxalic Acid Pretreatment and Molecular Sieves. Chemical Engineering Transactions. 2018; 70:2113–8.

[22] Herrera-Barros A, Tejada-Tovar C, Villabona-Ortíz A, González-Delgado AD, Benitez-Monroy J. Cd (II) and Ni (II) uptake by novel biosorbent prepared from oil palm residual biomass and Al2O3 nanoparticles. Sustain Chem Pharm. 2020;15.
Publicado
2021-07-27
Sección
Artículos