Un enfoque basado en programación matemática para la representación de las etapas de sacarificación y fermentación de una planta de bioetanol

English. The biorefineries concept from renewable sources has gained much attention in recent years because they improve sustainability with regard to fossil fuel refineries that are limited by the depletion of petroleum reserves. In this perspective, the production of ethanol from sugar cane bagasse is highly attractive because it reduces the fossil fuels consumption, the energy costs and the greenhouse gases emission. In this context, this paper aims to develop an optimal model design of an ethanol plant, considering bagasse pretreatment stages for subsequent simultaneous saccharification and fermentation (SSF). SSF variant, as its name suggests, has the advantage that enzymatic hydrolysis and fermentation stages are simultaneously carried out on the same equipment, obtaining directly the ethanol as a main product. The proposed approach is based on a mixed integer linear programming model which is optimized by GAMS-CPLEX package.

Spanish; Castilian. El concepto de biorefinerías a partir de fuentes renovables ha ganado gran atención en los últimos años porque éstas mejoran la sustentabilidad con respecto a las refinerías basadas en combustibles fósiles que están restringidas por el agotamiento de las reservas de petróleo. En esta perspectiva, la producción de etanol a partir del bagazo de caña de azúcar resulta altamente atractiva porque reduce el consumo de combustibles fósiles, los costos de energía y la emisión de gases de efecto invernadero. Bajo este contexto, se propone en este trabajo desarrollar un modelo diseño óptimo de una planta de etanol, considerando las etapas de pretratamiento de bagazo para la posterior sacarificación y fermentación simultánea (SSF). La variante de SSF, como su nombre lo indica, tiene la ventaja de que las etapas de hidrólisis enzimática y fermentación se llevan a cabo simultáneamente en el mismo equipo, obteniendo directamente etanol como producto. El enfoque propuesto está basado en programación matemática mixta entera lineal y el modelo resultante es optimizado mediante el paquete GAMS-CPLEX.