FRA - Producción académica de grado - Ingeniería Química - Proyectos Finales de Carrera
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Item Producción de fibra de carbono a partir de bagazo de cerveza(2019-12-26) Fernández, Sol Nahir; Ross, Ariadna; Somoza, Eugenia; Florio, AlbertoLa fibra de carbono es una fibra sintética constituida por filamentos de 5–10 μm de diámetro. Los átomos de carbono están unidos entre sí en cristales que se encuentran alineados aproximadamente en paralelo al eje longitudinal de la fibra. La alineación del cristal le da a la fibra una alta resistencia en función del volumen. Esta propiedad es fundamental para su aplicación en áreas como la automotriz, deportiva, industrial, náutica, aeroespacial e, incluso, en energías alternativas, entre otras. Cada filamento de carbono es producido a partir de un polímero precursor. El polímero precursor es comúnmente rayón, poliacrilonitrilo (PAN) o una resina derivada del petróleo. El costo de fabricación de un grado adecuado de fibra de carbono depende, en gran medida, del precio del petróleo, ya que alrededor del 51% del costo total del producto final corresponde al precursor. Por este motivo, se han realizado diversas investigaciones para la fabricación de fibra de carbono de bajo costo. La materia prima que utiliza el proceso productivo desarrollado en el presente trabajo es el bagazo de cerveza, que constituye alrededor del 85% del total de los residuos de las industrias cerveceras y suele ser descartado o cedido para su posterior uso como alimento de ganados. La utilización de estos residuos para la generación de un producto de alto valor agregado. Así como sus aplicaciones son muy numerosas, también lo son las formas de comercialización. En el presente trabajo, se trabajó con la comercialización en forma de hilos, los cuales pueden ser utilizados por sí mismos o ser tejidos en una tela. Hoy en día, uno de los principales usos de la fibra de carbono es como materia prima de polímeros reforzados, como los CFRP (Polímeros reforzados con fibra de carbono), los cuales son del alto valor comercial, con lo cual el proyecto se basará en los mismos.Item Alimento pigmentante para salmónidos(2019-12-26) García, Julian; Cañete, Nadia; Meroi, Christian Damian; Florio, AlbertoEl siguiente proyecto de grado analiza la factibilidad técnico-económica de la instalación de una planta productiva en la provincia de Mendoza, para la elaboración de un alimento pigmentante (con astaxantina como agente de pigmentación) para salmónidos, mediante un proceso de fermentación aeróbica vía la levadura Phaffia rhodozyma.Item Producción de Ácido Caféico y Quínico(2019-12) Fernández, Pedro Martín; Florio, AlbertoLa Yerba Mate es uno de los cultivos más importantes en Argentina, tanto a nivel industrial como cultural. Dicho cultivo se desarrolla en nuestro país en la provincia de Misiones y en el Noreste de la provincia de Corrientes. La industria yerbatera incluye diversos productos. En la elaboración de dichos productos se utilizan de la planta de Yerba Mate las hojas y en menor medida las ramas más delgadas, que corresponden a la porción del “palo”. Sin embrago, no se le da ningún uso a la porción más gruesa del tronco de la planta, más allá de utilizarla como combustible sólido. Estudio recientes han comprobado que esta fracción de la planta se rica en un compuesto denominado Ácido Clorogénico, el cual puede utilizarse para obtener ciertos productos de interés dentro de la industria Química. La hidrólisis del Ácido Clorogénico produce cantidades estequiométricas de Ácido Quínico y Ácido Caféico, dos químicos finos utilizados en la industria farmacéutica y cosmética, entre otras. El proyecto se basa en la producción de los Ácidos Quínico y Caféico a partir del tratamiento con un biocatalizador del Ácido Clorogénico. De acuerdo al análisis de factores determinantes para el proceso productivo en cuestión, el lugar de emplazamiento de la planta se determinó en la provincia de Misiones, y dentro de la misma el Parque Industrial de la ciudad de Posadas. En función del Análisis de Mercado realizado teniendo en cuenta datos de comercio internacional de la Argentina, y considerando además las características del proceso productivo, se establece el ingreso de materia prima y la producción de ambos ácidos, en función de la porción de mercado que se desea abarcar. Finalmente se realiza un análisis económico del proyecto, para determinar la factibilidad del mismo.Item Producción de alginato de Sodio a partir de suero lácteo(2019-12) Chaperon, Nadia; Castillo, Nicolas; Castellano, Nicolas; Florio, AlbertoEl objetivo de esta tesis es el análisis de prefactibilidad de una planta productora de alginato de sodio, como una oportunidad de sustituir importaciones y reutilizar un efluente lácteo en un proceso fermentativo. El alginato de sodio actualmente se obtiene procesando algas marrones, y es el principal productor China. A nivel regional no se registran datos de producción de alginato mediante algas, del análisis de mercado surge la información de que en la región se importa el material, destinándolo mayormente a formulaciones en la industria alimenticia. Según datos de NOSIS, entre los periodos 2015-2017, ingresaron al país aproximadamente 160 toneladas de alginato de sodio, siendo su aplicación en distintas industrias según: 77% Alimenticia, 11% Química, entre las industrias más relevantes. La propuesta que se plantea consta de utilizar la fuente de carbono del suero para alimentar la bacteria Azotobacter Vinelandii, que naturalmente produce el alginato de sodio. En el país de registran, según datos del OCLA, 11 millones de litros de suero por día. Este suero es reprocesado solo por el 5% de las industrias lácteas del país, y el resto de las empresas dispone del efluente o lo entrega a productores agrícolas para alimento de animales. Teniendo en cuenta esto, y analizando las cuencas lecheras del país, se plantea el emplazamiento de la empresa en la provincia de Santa Fe, asegurándonos el abastecimiento diario de suero. El alginato de sodio extraído de algas conserva aún las características organolépticas, y esto es difícil de modificar. En este sentido, nuestro producto plantea la ventaja de prescindir de estas características, y proyectar aplicaciones en la industria farmacéutica debido a la alta pureza que se puede obtener. El proceso se basa principalmente en los trabajos realizados por Trujillo-Roldan y Sabra&Zeng, según: pretratamiento del suero, fermentación, precipitación con CaCl2, filtración, acidificación, precipitación con Na2CO3, secado y molido. Desde el aspecto ambiental, la propuesta tiene varios impactos positivos, partiendo desde la reutilización de un deshecho, obteniendo un producto de valor comercial. Durante el período de vida del proyecto, según vimos en la matriz, no se generan impactos significativos, y se prevén mitigar aquellos de importancia. Evaluando le mercado sabemos que no solo es posible reemplazar el alginato de algas, sino también varias gomas que cumplen con las mismas funciones. Estas gomas son carragenina, gomo guar, agar agar, entre otros. Inicialmente se ha considerado abarcar un 35 % del alginato de algas, y un 7% de productos similares. Así mismo, se evaluó la posibilidad de exportar a países vecinos, como Brasil. Este país es un potencial mercado dado que registra una importación de alginato al menos 3 veces más que nuestro país. Por lo tanto, al plantear que iniciamos negociaciones con el país vecino, e iniciamos con un volumen de venta del 10% de su mercado, en total estamos planteando una producción anual de 150 toneladas inicialmente. Según las estimaciones y sondeos de costos actuales que se realizó en el presente trabajo, el proyecto demandara una inversión inicial de 5.050.260 USD. Al considerar el proyecto a 20 años, con un préstamo de 2.020.104 USD, financiado a través del sistema Frances, los valores de TIR y VAN son 53% y 53.408.196 USD, respectivamente. Estos indicadores demuestran que el proyecto es viable en el periodo de vida planteado. Pero, ¿qué pasaría si tenemos un aumento de costos y/o una disminución de ingresos? Los resultados del análisis son: Proyecto a 20 años Aumento del costo Disminución de Ingresos Ambos escenarios TIR 53% 45% 47% 37% VAN 53.408.196 22.384.097 39.253.037 14.384.665 Con estos datos podemos inferir que nuestro proceso es bastante robusto, y podría sortear los escenarios desfavorables, pero es más sensible a un aumento de costos, por lo cual será allí donde se pondrán los esfuerzos para reducirlos. Ahora si analizamos la ocurrencia de los dos escenarios, podemos ver que el proyecto mantiene el status de viable.Item Producción de 1,3-Dihidroxiacetona a partir de glicerol.(UTN Facultad Regional Avellaneda, 2019-08) García, Mariana Soledad; Florio, AlbertoEl presente proyecto plantea la producción del compuesto 1,3-Dihidroxiacetona al 98% por método biotecnológico empleando glicerina al 80% como materia prima. El producto es de distinguido interés, ya que carece de producción nacional, ingresando al territorio argentino por importación. El proceso involucra una fermentación oxidativa de la glicerina empleando la bacteria Gluconobacter oxydans como catalizador. El enfoque de aplicación está dirigido a la industria cosmética, como principio activo de agentes autobronceantes. Este compuesto reacciona con las aminas, péptidos y aminoácidos libres de las capas superficiales de la epidermis produciendo, por medio de la reacción de Maillard, un bronceado artificial de la piel. Al estar en contacto con el organismo humano, la materia prima empleada tiene que ser refinada a grado USP, la cual es la primera fase del proceso de producción. Pero, además, el mismo consta de una etapa de laboratorio donde se reproduce la cepa involucrada y se la adapta al medio indicado para desarrollar la fermentación, y de un conjunto de operaciones de purificación y aislamiento para acondicionar el producto de interés a su presentación final. La glicerina empleada, se obtiene como residuo de la producción de biodiésel, lo que garantiza un bajo costo de adquisición. Se planea que la planta estará en funcionamiento en el año 2023 y tendrá una producción anual de 52.615,3 Kg/año a un precio de venta de 135,7 U$S/Kg y un costo de producción de menos de la mitad, con una ganancia de U$S 2.982.213 el primer año. El mercado de interés representará un 40% del consumo de Argentina y un 20% del de Uruguay. Se propone un incremento anual del mismo de un 3% en el ámbito nacional y de un 1,5% en el internacional. Para alcanzar esto, será necesaria una inversión inicial de U$S 12.462.199, la cual incluye la construcción de la planta y su operación durante seis meses. Para concluir, los diferentes estudios efectuados revelaron que este proceso es de bajo impacto ambiental y alta rentabilidad económica con un retorno de la inversión inicial en un tiempo acorde a la envergadura del mismo.