Estudio de pre-factibilidad para la instalación de una planta piloto de producción de biodiesel a partir de los residuos sólidos de café gastado en la región Lambayeque

Abstract

El objetivo principal del presente proyecto de tesis fue desarrollar el estudio de pre factibilidad para la instalación de una planta piloto de producción de biodiesel a partir de residuos de café molido en el departamento de Lambayeque. El café es uno de los productos agroindustriales más importantes en el Perú y su infusión genera cantidades considerables de residuos sólidos. Estos residuos de café molido contienen una cantidad aproximadamente del 15% (p/p) en aceites (Deligiannis et al., 2011), los cuales pueden ser convertidos en ésteres metílicos de ácidos grasos (biodiesel) vía reacción de transesterificación. De igual manera, los sólidos remanentes después de la extracción del aceite, tienen potencial para pueden ser utilizados como abono o pellets de biomasa. La planta propuesta tendrá una capacidad de producción de 1000 litros de biodiesel por hora y contará con cuatro sistemas para el diseño del proceso: Un sistema de pre-tratamiento y acondicionamiento del café molido, un sistema de extracción de aceite de café con CO2 a condiciones supercríticas, un sistema de transesterificación del aceite, y un sistema de purificación del biodiesel y reciclo de metanol. El proceso para la obtención de biodiesel se basa en la reacción de transesterificación de triglicéridos (contenido en el aceite de café) con metanol considerándose una relación molar de 12 a 1 respectivamente, en presencia de hidróxido de sodio (NaOH) como catalizador alcalino al 2.5% (p/p). Finalmente, se estimó el proyecto con una inversión total de USD 2004326 aproximadamente. El costo de producción es de USD 0.14 el litro de biodiesel. A precio de USD 0.28 por litro de biodiesel (puesto en fábrica), se obtuvo una tasa de retorno sobre la inversión de 32.24% y 21.84% antes y después de impuestos respectivamente; un periodo de recuperación de la inversión de 2.39 años después de impuestos, alcanzando un punto de equilibrio del 5.12%. Teniendo en cuenta lo mencionado, se encontró que la instalación de una planta piloto para la producción de biodiesel a partir de residuos de café molido en el departamento de Lambayeque es económicamente factible.