Purificación de ácido láctico.

Abstract

El presente proyecto tiene como objetivo estudiar la viabilidad técnico-económica de la etapa de purificación del ácido láctico obtenido por vía fermentativa a partir del lacto-suero. El ácido láctico es un producto de demanda mundial en los mercados alimenticio, farmacéutico, cosmético y de polímeros. El análisis se realiza para una producción anual de 10 mil toneladas de ácido láctico grado farmacéutico, con una proyección de venta a un precio estimado de 3,0 dólares por kilogramo, considerando a Estados Unidos y América Latina como los principales destinos de exportación, satisfaciendo así la demanda total a nivel regional. La planta se ubicará estratégicamente en el departamento de San José, en la cuenca lechera del país, junto a los principales productores de la materia prima. La superficie requerida será de 3,65 hectáreas y se instalará en un predio donde ya se cuenta con una planta de producción de caldo de fermentación. El alcance del proyecto comprende la etapa de purificación, así como la obtención del producto final envasado, listo para su posterior comercialización. En cuanto a las etapas de producción del caldo de fermentación, se toma como referencia el trabajo de fin de grado “Producción de ácido láctico por vía fermentativa a partir de lactosuero residual”(Asla Vázquez et al., 2020). Se realiza además una recopilación de diversas técnicas disponibles en la actualidad y se evalúa su viabilidad para implementarlas a nivel industrial. A partir de esto, se preseleccionan cuatro alternativas, cuyos principios de operación son: destilación reactiva, filtración con membranas, destilación molecular simple y extracción líquido-líquido. De las cuales se descarta la filtración con membranas y la destilación molecular simple en base a criterios cualitativos. Las alternativas restantes, se evalúan técnico-económicamente utilizando el software de simulación de procesos Aspen Plus.

Como resultado, se concluye que la alternativa que incorpora la extracción líquido-líquido como etapa principal de purificación presenta una mayor rentabilidad y se exploran posibles mejoras en sus condiciones operativas para aumentar su rendimiento económico. En el estudio económico y financiero, se evalúan dos situaciones: una inversión completa con capital propio y otra inversión considerando un préstamo bancario (capital mixto). El objetivo final es determinar el monto máximo que se puede ofrecer por la corriente de caldo fermentativo, asegurando la viabilidad económica y financiera del proyecto. Los resultados indican que la opción de capital mixto se muestra como la más conveniente desde el punto de vista económico, proporcionando el 40% de la inversión total con una tasa de interés de 8%. Para una producción anual de 9.800 toneladas, el proyecto podría ser viable económicamente, siempre y cuando sea posible adquirir el caldo a un precio menor a 458 dólares la tonelada.