Las plantas de etanol utilizan un paquete de procesamiento avanzado para producir piensos ricos en proteínas y aumentar la capacidad de la planta al mismo tiempo que se reducen las puntuaciones de IC.

Utilizando el paquete de procesamiento avanzado de ICM, varias plantas de etanol se han actualizado y ahora utilizan una nueva tecnología que permite el fraccionamiento de los granos de un destilador tradicional en dos pilas diferentes: una pila de alta energía y una pila rica en proteínas enriquecida con levadura, Protomax. Con una producción de etanol combinada de 300 millones de galones al año, estas plantas de etanol mejoradas consumen alrededor de 100 millones de bushels de maíz al año. Ubicadas en el centro del denominado «cinturón de maíz» estadounidense, estas plantas suministran etanol, CO2 y pienso animal a todo el país. 

Paquete de procesamiento avanzado y centrifugación

Chuck Gallop, director de innovación de ICM, explica que el enfoque de ICM sobre esta tecnología se ha perfeccionado en los últimos años. ICM ofrece una gama de productos y servicios para la industria de los biocombustibles diseñados para maximizar la productividad, diversificar los ingresos y obtener productos alimenticios de alto rendimiento.  «Molemos el maíz con rodillos para controlar el tamaño de las partículas con mayor precisión y, a continuación, se convierte en lodo y se licúa», afirma Gallop. «El siguiente paso es eliminar los componentes de ese lodo mediante un proceso de fraccionamiento llamado tecnología de molienda selectiva y tecnología de separación de fibras. Estas dos tecnologías se combinan para separar los sólidos de los líquidos, volver a moler los sólidos en estado húmedo y, a continuación, hacerlos pasar por varias etapas de lavado a contracorriente para obtener un producto de fibra limpio».

Chuck Gallop, director de innovación de ICM

Los sólidos se separan y se deshidratan con una prensa rotativa para crear un producto bajo en proteínas y almidón y alto en fibra. La fibra elude todo el proceso del etanol, liberando capacidad de fermentación y destilación y optimizando la eficiencia de la bomba, el intercambiador de calor y la centrífuga. Una vez eliminada la fibra, el líquido rico en proteínas y almidón se procesa mediante fermentación y destilación. La cerveza, una vez eliminada la fibra, se procesa mediante decanter optimizados.

«Utilizamos un decanter Flottweg optimizado para el procesamiento de alto contenido en proteínas y la eliminación de alto contenido en grasas», afirma Gallop.  Este proceso se denomina FOT (tecnología de optimización del pienso), un proceso de dos etapas que aplica varias mejoras en el decanter para incluir un tornillo sinfín de cuerpo abierto patentado para aumentar la capacidad del decanter y la sequedad de la torta. 

«Después del procesamiento mediante FOT, la torta húmeda lavada que sale del decanter en una segunda pasada tiene ahora una proporción mucho mayor de proteínas que la torta húmeda tradicional», explica Gallop. «Se encuentra entre el 55 y el 57 % de proteína en materia seca. El líquido centrifugado de los decanter en una primera pasada, que normalmente iría directamente a los evaporadores, atraviesa un Sedicanter^®, que es la centrífuga decanter de alta fuerza g de Flottweg. Esto elimina los sólidos finos en suspensión para incorporar la levadura del líquido centrifugado del decanter. A continuación, la tarta de levadura se mezcla con la tarta del decanter para producir Protomax™.  En ese momento, tenemos una vinaza clarificada que se evapora».

Con el uso de los Sedicanter^® en el proceso TS4™ de ICM, los sólidos en suspensión se eliminan, los evaporadores aumentan su eficiencia y los sólidos totales pueden aprovecharse en el jarabe a niveles mucho más altos. Esto concentra los sólidos en el jarabe entre siete y diez veces. 

Tradicionalmente, las plantas de etanol han utilizado granos de destilador secos con solubles, formando pilas de gran tamaño con mezclas enormemente imperfectas de materiales. El enfoque de ICM consiste en tomar los granos secos del destilador y la pila soluble y fraccionarlos en pilas o componentes individuales, haciéndolos comercializables para determinados animales o mascotas.  Por ejemplo, la fibra y el jarabe se mezclan, dando lugar a un pienso excelente y de alta energía para el ganado. A continuación, la proteína se concentra, lo que la hace perfecta para ganado lechero, cerdos, aves de corral, acuicultura y animales domésticos. Cuando se elimina el aceite de maíz de los destiladores, es perfecto para biodiésel, diésel renovable, combustible de aviación sostenible y para aumentar el contenido energético de los piensos animales.

Además, existe un segmento cada vez mayor de combustibles renovables, específicamente diésel renovable y combustible de aviación sostenible. Los aceites vegetales, en concreto el aceite de maíz de destilería, son una materia prima de bajo IC perfecta para los combustibles diésel renovables y los combustibles de aviación sostenibles. 

Por qué se necesitan equipos de separación en el proceso FOT

En los últimos 20-25 años del proceso de etanol, ha habido una evolución que incluye la mejora de la separación sólido-líquido posterior a la destilación. «Sin esta mejora, consumiríamos una cantidad enorme de energía para secar los sólidos y evaporar el agua», explica Gallop. «De hecho, si nos detuviéramos un momento y tuviéramos que describir el proceso del etanol en pasos muy básicos, el primero sería mezclar el grano con agua. El segundo paso sería destilar el etanol del grano y el agua. El tercer paso sería separar el grano restante del agua. Para ello, utilizamos centrífugas.»

ICM utiliza centrífugas Flottweg para separar los sólidos en suspensión del agua. El agua, en ese punto, va a los evaporadores para concentrarse en condensados solubles de destiladores, más comúnmente conocidos como jarabes. Los sólidos van a los secadores. «Sin ese paso por la centrífuga, habría demasiados sólidos en el agua para los evaporadores y demasiada agua en los sólidos para los secadores. El paso de la centrifugación es esencial para el éxito de cualquier planta de etanol», afirma Gallop. 

Conclusión

Desde 2005, ICM y Flottweg mantienen una creciente colaboración. Comenzó con la instalación de unidades decanter en el proceso de etanol. Los decanter Flottweg fueron capaces de procesar el doble de la vinaza total por máquina que otras centrífugas utilizadas anteriormente. 

«ICM y Flottweg hemos seguido colaborando en una asociación exclusiva en la que desarrollamos un sistema de recuperación de aceite utilizando el Tricanter™ de Flottweg», afirma Gallop. «ICM lo llama Base Tricanter System o BTS™. Luego desarrollamos TS4™, que es el sistema de separación de sólidos de vinaza fina utilizando los ^Sedicanter® de Flottweg, que son decanter presurizados de alta fuerza g. Es una centrífuga tipo decanter que funciona igual o ligeramente mejor que un separador en forma de disco para la clarificación de la vinaza. Y, más recientemente, hemos desarrollado la tecnología de optimización de alimentación o FOT™, que utiliza el diseño mejorado del tornillo sinfín junto con varias mejoras adicionales en los decanter Flottweg para aumentar el rendimiento de caudal y la sequedad de la torta de cada decanter.»

Gracias al mayor rendimiento de caudal, es posible dividir los decanter en dos pasos. A la etapa de separación primaria le sigue una nueva humectación de los sólidos de la torta y, a continuación, una etapa de decantación secundaria. «Sin estas mejoras en los componentes internos de los decanter, esta tecnología no habría sido económicamente plausible», explica Gallop. 

A través de un diseño de planta innovador y robusto, ICM se centra en añadir valor de forma rentable a la agricultura local y alimentar al mundo. «Sabemos que en el mundo hay mucho almidón pero pocas proteínas», afirma Gallop. «Por eso, la forma en que podemos abordar este problema es tomar esas materias primas que tienen demasiado almidón y demasiada poca proteína y concentrar dicha proteína en un pienso, llevarlo a nuestro ganado y que se convierta en una fuente de alimento. ICM se asocia con empresas que tienen la misma mentalidad y el mismo impulso para mejorar la humanidad. Trabajando juntos desarrollamos tecnologías y soluciones que mejoran cada una de estas plantas.

Autor

Daniel Lakovic es el director de desarrollo comercial de Flottweg Separation Technology Inc. Daniel es licenciado en Negocios Internacionales y cuenta con un máster en Economía. Puede ponerse en contacto con él en dlakovic@flottweg.net.