Producción de bioetanol del sorgo dulce y uso de los subproductos

Producción de
bioetanol del
sorgo dulce y uso
de los
subproductos
Carlos Rolz Asturias
Director
Centro de Ingeniería
Bioquímica
 El Instituto de investigaciones de la UVG
ha llevado a cabo investigaciones sobre el
sorgo dulce desde el 2009
 Se ha identificado a la variedad de sorgo
dulce Top 76-6 (Topper) como la mejor
opción para producir etanol y proteína
Etanol de los azúcares en el tallo
Proteína del grano en la panoja
Con un solo cultivo se contribuye a la
seguridad energética y a la seguridad
alimenticia
Datos: R. Cifuentes y col.
&R. Bressani y col.
Variedad
Dale
Della
M81-E
Sugar Drip
Top 76-6
Umbrella
Variedad
Dale
Della
M81E
Sugar Drip
Top 76-6
Umbrella
Hibrido H8015
ICTA Mictlán
Humedad
5.85 ± 0.29
6.35 ± 0.67
6.55 ± 0.81
6.05 ± 0.72
6.59 ± 0.54
6.66 ± 0.68
6.51 ± 1.23
6.57 ± 0.60
Proteína
12.39 ± 0.33
12.01 ± 0.59
12.84 ± 0.64
11.97 ± 0.68
12.11 ± 0.14
12.51 ± 0.78
10.85 ± 0.94
11.12 ± 0.38
Productividad
del grano
Mg/ha, base seca
(Paraíso)
*
1.22±0.46
1.81±0.85
2.04±0.84
1.69±0.53
2.62±0.93
Aceite
3.47 ± 0.25
3.41 ± 0.19
3.53 ± 0.13
3.12 ± 0.39
3.73 ± 0.19
3.92 ± 0.15
2.63 ± 0.12
2.83 ± 0.04
Productividad
del grano
Mg/ha, base seca
(Campo Sur)
2.37±0.91
1.76±0.75
3.36±0.98
2.80±0.79
3.04±1.41
3.61±1.48
Ceniza
1.74 ± 0.03
1.62 ± 0.05
2.03 ± 0.13
1.77 ± 0.08
1.92 ± 0.04
1.47 ± 0.19
1.02 ± 0.10
1.84 ± 0.07
Fibra
1.93 ± 0.26
1.98 ± 0.14
2.99 ± 0.42
2.22 ± 0.33
2.48 ± 0.20
3.72 ± 0.54
2.60 ± 0.27
2.56 ± 0.17
Top 76-6:
1.7-3.0 Mg(Ton)/ha
Top 76-6:
12 % de proteína
90
PER
Digestibilidad
80
0.8
70
0.6
60
0.4
50
0.2
40
PER
1.0
0
1
2
3
4
Polifenoles
mg/100g
5
6
7
Digestibilidad de la proteína
%
1.2
Productividad azúcar (Kg/ha) = f (Productividad tallo Mg/ha)
•(Contenido de azúcar en el tallo)
•Productividad del etanol (L/ha) = f (Azúcar extraída del tallo)
•*(Conversión biológica del azúcar a etanol)
¿ Es posible cosechar tres veces al
año?
2011
9000
Productividad de azúcar
kg/ha
8000
7000
6000
CS111
P111
CS211
P211
CS311
P311
5000
4000
3000
2000
1000
0
M81E
Top 76-6: 4-5 Mg(Ton)/ha
Sugar Drip
Top 76-6
Umbrella
2012
Productividad de azúcar
kg/ha
7000
6000
5000
CS112
P112
CS212
P212
CS312
P312
4000
3000
2000
1000
0
M81E
Sugar Drip
Top 76-6
Umbrella
Datos de extracción del azúcar del
sorgo dulce en pruebas piloto (~75%)
Extracción-fermentación simultaneas: >98 % de consumo de azúcares
Rendimiento: 82% del teórico que es igual a 0.51
260
Producción de etanol
g/kg de materia seca inicial
250
240
230
220
210
200
190
180
170
160
150
140
P
CS
130
120
Da
le
lla
De
6-6
7
p
p
ri
1E
8
D
r
M
ga
Su
To
lla
U
re
mb
Productividad del
etanol por área
Caña azúcar : 6,000
L/Ha año
Sitio/Variedad
Etanol en dos
cortes por año
L/Ha
Paraíso
Dale
Della
M81-E
Sugar Drip
Top 76-6
Umbrella
3,653
2,970
3,010
3,723
6,139
3,732
Campo Sur
Dale
Della
M81-E
Sugar Drip
Top 76-6
Umbrella
4,946
3,340
3,930
3,951
5,377
5,241
Escenarios futuros
• Escenario 1 Costa
Sur: una cosecha
de sorgo dulce en
abril cuando no
hay caña de azúcar
• Escenario 2 Norte
y Oriente: dos
cosechas de sorgo
dulce al año
Escenario 2:
ejemplo base de producción
Planta industrial para producir 50,000 litros de etanol
por día durante 240 días al año
Variedad Top 76-6 ~ 5,000 litros de etanol/ha en dos
cosechas
(50,000/5,000)*240 = 2,400 ha como área requerida
de siembra
Equivalente a ~ 53 caballerías
Escenario 2:
programación anual de campo
2,400 ha/4 secciones
Siembra
Nov
Dic
Ene
Feb
Primera
cosecha
Mar
Abr
May
Jun
Segunda
cosecha
Jul
Ago
Sep
Oct
• Procesar
600 ha en
30 días
• Con 42
Mg/ha
equivale
procesar
840
ton/día
Otras alternativas para el sorgo dulce
Etanol del almidón del grano y
concentrado proteico para
alimentación de monogástricos
Ensilado de tallo y follaje para
alimentación de rumiantes
Con un solo cultivo se contribuye a la
seguridad energética y a la seguridad
alimenticia
CIB-UVG
Gracias por su atención
carlosrolz@uvg.edu.gt
Sorgo dulce en UVG