INNOVA Research Journal, ISSN 2477-9024  
Análisis de factibilidad técnica para la producción de bioetanol a partir de  
residuos de maíz en Ecuador  
Technical feasibility analysis for the production of bioethanol from maize  
residues in Ecuador  
Paúl Hernández Rueda  
Universidad Técnica del Norte, Ecuador  
Carlos Mafla Yépez  
Universidad Técnica del Norte, Ecuador  
Ignacio Benavides Cevallos  
Universidad Técnica del Norte, Ecuador  
Fernando Ramírez Paredes  
Universidad Técnica del Norte, Ecuador  
Autor por Correspondencia: ephernandez@utn.edu.ec cnmafla@utn.edu.ec,  
ibbenavides@utn.edu.ec, frramirez@utn.edu.ec  
Fecha de recepción: 19 de Enero de 2018 - Fecha de aceptación: 25 de julio de 2018  
Resumen  
En el presente trabajo se produjo bioetanol a partir de residuos de maíz en la provincia de  
Imbabura-Ecuador. Se ha utilizado los residuos del maíz específicamente del tipo “Zea mays l”  
(Chaucho Mejorado) que se produce en la provincia de Imbabura.  
Se determinó su factibilidad en cuanto a su posible producción en términos de biomasa disponible.  
Se ha caracterizado el etanol en una mezcla E10 es decir 10% de etanol y 90% de Gasolina Súper,  
para determinar su factibilidad en su uso para el motor como combustible, teniendo resultados  
satisfactorios.  
Palabras Claves: biomasa; etanol; biocombustible; maíz; desechos  
Abstract  
In the present work bioethanol was produced from corn residues in the province of Imbabura-  
Ecuador. It has been used corn residues specifically of the type "Zea mays l" (Improved Chaucho)  
that is produced in the province of Imbabura.  
Its feasibility was determined in terms of its possible production in terms of available biomass.  
Ethanol has been characterized in an E10 mixture that is 10% ethanol and 90% Super Gasoline, to  
determine its feasibility in its use for the engine as a fuel, having satisfactory results.  
Key words: biomass; ethanol; biofuel; corn; waste  
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Introducción  
La problemática ambiental actual obliga a buscar los medios necesarios para mitigar el  
impacto ambiental causado por la continua emanación de gases de efecto invernadero (Naz,  
2
014). Estas emanaciones son una parte del resultado de la combustión, en el caso del mundo  
automotriz una solución utópica será el salto a los vehículos eléctricos. Ese salto representaría un  
costo infranqueable para la sociedad actual, razón por la cual se pretende desarrollar mecanismos  
de transición entre los vehículos con motor de combustión y los vehículos eléctricos. Una  
problemática adicional es la dependencia del petróleo que es un recurso no renovable, cuyo fin se  
estima dentro de los siguientes 50 años (OPEP, 2017).  
Por este motivo los biocombustibles, al provenir de una fuente renovable de energía,  
representan una alternativa viable. Un beneficio adicional es que el bio etanol puede obtenerse  
aprovechando la biomasa residual, a esto se suma que existe un rango de mezcla entre  
biocombustible y combustible de origen fósil tolerable por los motores existentes sin  
modificaciones mecánicas. Es por estos motivos que la investigación en biocombustibles es una  
línea con un alto impacto a nivel mundial. (Elfasakhany, Volume 139)  
Materiales y métodos  
Para este proyecto se propone utilizar a la semilla de maíz que es distribuida a los  
agricultores de la provincia de Imbabura por parte del Ministerio de Agricultura y Ganadería  
(MAGAP). Con base en los datos proporcionados por este ministerio se conoce que la semilla  
que se distribuye es la “INIAP -122 Chaucho Mejorado”, que corresponde a una variedad de  
maíz amarillo harinoso que se adapta de manera apropiada a las condiciones geográficas y  
climáticas de la provincia de Imbabura.  
Tabla 1. Ficha técnica del “Chaucho Mejorado”  
Importantes características del Chaucho  
Mejorado”  
1
. Morfológicas y  
Promedio  
102  
Agronómicas  
Díaz transcurridos hasta la floración femenina  
presencia de flor)  
(
Díaz transcurridos a cosecha en choclo  
Díaz transcurridos a cosecha en seco  
135  
225  
Altura  
250 cm  
Color de grano seco/ tierno  
Amarillo/Crema  
Maneras de consumirlo  
Harina,  
Choclo  
Tostado,  
2
. Calidad (Seco)  
Promedio  
(
Yánez G., 2013)  
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Determinación de la disponibilidad de biomasa residual en Imbabura  
La materia prima que se necesita para llevar a cabo la producción de bioetanol se considera  
como potencialmente de fácil acceso en la provincia de Imbabura. Esto se debe a las buenas  
condiciones climáticas y geográficas que posee la provincia (Dias, 2011)  
Tabla 2. Propiedades climáticas y geográficas de Imbabura  
Altura  
2215 m s. n. m.  
Temperatura 17° C  
Humedad  
Clima  
68%  
Templado  
Coordenadas 0°21′00″N 78°08′00″O  
Superficie  
4599 km²  
Fuente: (Prefectura de Imbabura, 2016)  
Imbabura se encuentra conformada políticamente por seis cantones: Otavalo, San Miguel  
de Urcuquí, Antonio Ante, Cotacachi, Ibarra y Pimampiro, los mismos que cuentan con  
importantes áreas para la producción de maíz del tipo Chaucho Mejorado, a continuación, se  
muestra la distribución geográfica de ellos.  
Figura 1. Distribución geográfica de Imbabura y sus cantones  
Fuente: (MAGAP-DPA UZI, 2016)  
La Tabla 4 muestra la utilización de hectáreas cultivables dedicadas a la producción de  
maíz, por cada cantón de la provincia de Imbabura.  
Tabla 3. Hectárea de Maíz Cosechadas en Imbabura en el 2016  
Cantones  
Parroquia con mayor  
producción  
Ha cosechadas por  
cantón  
Ha Antonio Ante  
Ha Cotacachi  
San Roque  
8
Imantag  
603  
Ha Ibarra  
Angochagua  
262  
808  
Ha Otavalo  
Gonzales Suarez  
Ha Pimampiro  
Ha Urcuquí  
Ha Totales  
Pimampiro  
Cahuasqui  
1,844  
123  
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Fuente: (MAGAP-DPA UZI, 2016).  
Método de obtención del etanol  
El Etanol se obtiene mediante un proceso de Hidrólisis. En este proceso una molécula de  
celulosa es dividida por la gestión de una molécula de agua. Todo se lleva a cabo con la ayuda de  
una enzima o de una bacteria. De este modo las estructuras de la celulosa, lignina y hemicelulosa  
se dividen consiguiendo una solución azucarada fermentable (Lucero, 2016).  
Con la finalidad extraer los azucares almacenados en la biomasa residual del maíz se ha  
utilizado la Enzima D-Xilosa. Esta enzima es un monosacárido o azúcar proveniente de la  
madera, presente también en las paredes celulares de plantas (ver Tabla 6).  
Tabla 4. Métodos para tratar la materia Orgánica  
Evaluación de métodos para tratar la materia Orgánica  
Método  
Tiempo de  
Obtención  
26 Díaz de  
Incubación  
Inmediato  
Hongos xilófagos  
Enzimas (Xilosa)  
Fuente: (Espinosa Cajas, 2013).  
La enzima D-Xilosa rompe las paredes de las moléculas celulósicas de la biomasa  
residual del maíz, liberando los azucares almacenados. Posteriormente, esta biomasa modificada,  
en adición de levaduras, es fermentada y destilada obteniendo así el bioetanol (Sánchez Riaño &  
Gutiérrez Morales, 2010)  
Tabla 5. Ficha Técnica de Enzima D-Xilosa  
Enzima D-Xilosa  
Característica  
Dato  
Formula Molecular C5 H10 O5  
Grado  
Puris  
Peso molecular  
Duración  
150.13  
5 años  
Valor PH  
4.5 6.0  
Cristalino blanco  
1,525  
Color  
Densidad (g/cm3)  
Olor  
Inodoro  
Estado físico a 20 C Sólido  
Fuente: (MAGAP-DPA UZI, 2016).  
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Figura 2. Enzima D-Xilosa.  
Una vez conocidas las características del maíz a utilizar, las zonas productivas dedicadas  
al maíz y el método de tratamiento de la biomasa, es pertinente detallar el proceso para la  
producción del bioetanol.  
Recolección de la materia prima. en este caso de la biomasa residual agrícola de maíz se  
realiza en uno de los sectores registrados como potencialmente productores de Biomasa, debido a  
la cercanía se la lleva a cabo en la ciudad de Otavalo, dicha recolección de materia prima tiene  
2
lugar en una zona delimitada de 10 m , posteriormente de realizada la recolección de biomasa  
residual agrícola (tallos, hojas) se procede al triturado y pesado de las muestras obtenidas, es  
importante mencionar que dicho proceso se da lugar al constatar que el grado de humedad  
relativa de la materia prima es del 33 %  
Una vez obtenida la materia prima seca, es necesario picarla o triturarla hasta que la  
misma tenga una longitud aproximada de 0.3 a 0.8 cm, de esta manera la hidrolisis enzimática a  
realizarse sobre la materia prima.  
Figura 3. Materia prima triturada.  
Pesaje de materia prima seca  
Al completar el proceso anterior se puede disponer de la biomasa residual de maíz, es  
necesario pesarla para conocer sus características en condiciones secas (33.03 % de humedad  
relativa).  
Tabla 6. Pesaje de Muestras Secas  
Área (m2)  
Kg registrados  
89.36  
1
0
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Tratamiento enzimático  
Como anteriormente se mencionó, para lograr romper las paredes moleculares de la  
biomasa residual agrícola de maíz y extraer los azucares almacenados en ella, se precisa la  
utilización de la enzima D- Xilosa.  
Rompimiento de paredes moleculares y liberación de azucares fermentables  
El proceso de la hidrólisis o rompimiento de las paredes de moleculares de la biomasa  
residual agrícola de maíz (celulosa) consiste básicamente en la añadidura de una molécula de  
agua a cada molécula de celulosa o materia prima transformándola en Glucosa o azucares  
fermentables disueltos. En este punto se coloca 11,36 Kg de materia prima triturada en un  
recipiente plástico, juntamente con:  
Enzima D- Xilosa 0,75 gr por cada Kg de materia prima  
L de agua a una temperatura de 60°C  
Tras colocar los antes mencionados elementos en el interior de un recipiente de plástico,  
se los dejará reposar durante 8 días, tiempo necesario para la actuación de la enzima sobre la  
materia prima, es necesario que la temperatura ambiente se encuentre en 30 °C de manera  
estable.  
Figura 4. Materia prima triturada  
Transcurridos 2 días de iniciado el proceso de hidrólisis es necesario controlar  
periódicamente la cantidad de azucares disueltos (Grados Brix) en la substancia mezclada inmersa  
en el recipiente de plástico, a continuación, se muestra el resultado de dicho control.  
Tabla 7. Resultados de control  
Días  
Grados Brix  
transcurridos  
2
2
4
5
6
7
5.2  
8.5  
10  
11.5  
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8
13  
Al termino de 8 días después de iniciado el proceso enzimático y el posterior control de  
grados Brix disueltos en la mezcla, se tiene que los mismos son lo suficientemente altos para  
proceder a fermentarlos (grados Brix 13°).  
Figura 5. Control de Grados Brix.  
Fermentación  
Obtenidos los azúcares fermentables a partir del proceso anterior se procede a la  
fermentación aeróbica de la substancia resultante, para este proceso se procede a añadir a dicha  
substancia 0.68 Kg de Levadura manteniendo la temperatura ambiente constante de 30 °C.  
Figura 6. Pesaje Levadura  
Tras la adición de 0.68 Kg de levadura además del paso de 3 días posteriores se observa la  
presencia de burbujas en la substancia o mezcla dentro del recipiente del plástico, lo que nos indica  
la expulsión de CO2 por parte de la mezcla, además indicando que dicho elemento adicionado está  
actuando de manera favorable sobre la substancia.  
Tras el transcurso de 8 días se observa que la presencia de burbujas en la mezcla  
desaparece y en su lugar existe una fina capa blanca de biomasa residual agrícola de maíz,  
mostrando de esta manera el consumo total del azúcar disuelto en la mezcla, pudiendo  
comprobárselo midiendo los grados Brix (0°).  
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Figura 7. Presencia fina capa blanca en biomasa  
Destilación  
La ejecución de este proceso se lo realiza mediante la utilización de un alambique de  
bronce con una capacidad de 5.2 GL, este alambique es proporcionado por la carrera de Ing.  
Agroindustrial de la facultad “FICAYA” perteneciente a la Universidad Técnica del Norte.  
El procedimiento por seguir será el siguiente:  
Se vierten 5.2 GL de la substancia previamente fermentada en el interior del alambique.  
Figura 8. Alambique de 20 Lt.  
Se somete a la substancia fermentada a una temperatura establecida en los rangos de 80  
°
C a 85 °C, provocando así la evaporación y posterior destilación de la mayor parte del etanol  
presente en el líquido inmerso en el alambique, tras realizar dicho procedimiento y con ayuda de  
un alcoholímetro se verifica el porcentaje de alcohol presente en la substancia resultante de la  
destilación, obteniéndose los siguientes datos.  
Tabla 8. Resultado de destilación  
Destilación  
Cantidad de  
Temperatura de  
destilación (°C)  
Cantidad de  
Etanol obtenido  
(GL)  
% de Alcohol (Grados  
Gay- Lussac) presentes.  
substancia a destilar  
(
GL)  
1
0.58  
80° - 85°  
3.83  
30  
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Debido tanto a la baja cantidad de etanol obtenido, como también al bajo porcentaje de  
alcohol presente en el mismo tras la primera destilación, se opta por someter al resultado de la  
destilación a una serie de rectificaciones con la finalidad de aumentar su porcentaje de alcohol,  
esta vez se lo realizara en un alambique de bronce con una capacidad de 2.10 GL con rangos de  
temperatura comprendidos entre 70 y 80 °C, teniendo así el siguiente resultado.  
Tabla 9. Resultado de rectificación  
Rectificación de Etanol  
Cantidad de  
substancia a destilar  
Número de  
Rectificaciones  
Temperatura de  
destilación (°C)  
Cantidad de  
Etanol  
(
3
GL)  
.83  
obtenido (GL)  
0.22  
3
70° - 80°  
Caracterización la muestra de biocombustible obtenido en proporción E10.  
Con la finalidad de conocer las características fisicoquímicas del biocombustible como  
producto final del presente proyecto, se mezcla gasolina Súper de 92 octanos y el bioetanol  
obtenido de 96.5% de alcohol, de la siguiente manera.  
Resultados y discusión  
Estimación del consumo de combustible fósil (Gasolinas) en la provincia de Imbabura-  
Ecuador.  
Tabla 10. Consumo total de gasolina Extra y Súper en la provincia de Imbabura  
Tipo de  
Gasolina  
Población (Miles de  
habitantes)  
Volumen (Millones de  
Galones)  
Extra  
Súper  
452  
452  
27.30  
3.48  
Millones de Galones totales consumidos  
30.78  
Fuente: (AIHE, 2017).  
Se determina que, para el ámbito Automotriz, en la provincia de Imbabura durante el año  
016, el consumo de gasolinas extra y súper asciende a 27.30 y 3.78 millones de galones  
2
respectivamente, dando un total de 30.78 millones de galones interpretados como consumo o  
demanda a nivel provincial.  
Determinación las zonas de producción de materia prima en la provincia de Imbabura.  
Tabla 11. Producción de Materia Prima en la Provincia  
Ha Totales  
cosechadas  
Kg de materia  
prima por Ha  
Kg Totales de  
materia prima  
1
844  
89363  
164,785,372  
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Se conoce que se pueden producir 89363 Kg de materia prima (BRA) por cada hectárea  
de maíz cosechada, por consiguiente, se estima que la producción de (BRA) en libras utilizando  
las 1844 hectáreas registradas como productoras en la provincia, producen 164,785,372 de Kg  
totales aprovechables  
Tabla 12. Método para tratar la biomasa residual del maíz  
Método  
Tiempo de  
Ejecución  
Costo  
($)  
Cantidad  
(gr)  
Tiempo de Adquisición del  
producto  
Enzimas  
8 días de  
250  
10  
1 semana  
(
DXilosa)  
Incubación  
Se establece que el mejor método para tratar los despojos de maíz (BRA) y producir el  
resultado deseado (liberación de azucares) es por medio de la enzima D-Xilosa, teniendo un  
lapso de incubación de 8 días y una demora de adquisición de dicho producto de una semana que  
es considerablemente factible conforme al desarrollo del presente proyecto. (Pereira, 1957).  
Producir Bioetanol en base a despojos de maíz.  
Tabla 13. Datos del Bioetanol resultante final  
Bioetanol Obtenido  
Característica  
Unidad  
Datos  
Datos  
obtenidos  
normativa NTE- INEN 2478  
(
Mínimos/Máximos)  
Cantidad de bioetanol (GL)  
0.22  
----------  
Obtenido  
%
de Alcohol presente (°Gay  
96.5°  
96.3 / ----  
Lussac)  
PH  
Coloración  
Olor  
Densidad  
-----  
-----  
-----  
6.8  
Incoloro  
6.5/ 9.0  
-----------  
Característico -----------  
---- / 791,5  
3
Kg/m  
0,768  
De acuerdo con los datos mostrados en la presente tabla se tiene que los mismos están  
dentro de los rangos (Límites) que la normativa NTE-INEN 2478 para etanol anhidro grado  
carburante desnaturalizado, cabe recalcar que dichos datos fueron obtenidos de acuerdo con los  
equipos proporcionados por la carrera de Ingeniería Agroindustrial perteneciente a la  
Universidad Técnica del Norte.  
Tabla 14. Balance general de resultados obtenidos  
Kg de  
Biomasa  
Utilizada  
GL de  
Número de  
Rectificaciones  
Cantidad de  
Etanol  
Obtenido  
(GL)  
% Alcohol  
(°Gay Lussac)  
presente  
substancia  
fermentada base  
Obtenida  
1
1.36  
10.58  
4
0.22  
96.5  
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Al tener un balance general de resultados obtenidos referente al rendimiento  
Biomasa/Etanol se comprende que por cada 11.36 Kg de (BRA) empleados tendremos 0,22 Gl  
de bioetanol con un porcentaje de alcohol presente del 96,5% tras realizar 4 rectificaciones  
(destilaciones).  
Tabla 15. Estimación de Producción de Bioetanol  
Kg Obtenidos  
por Ha  
Ha Totales  
Disponibles  
GL Totales Obtenidos  
de Bioetanol  
1
768  
1844  
3,260,855  
Se tiene una estimación de producción de bioetanol basada en la relación de las hectáreas  
totales de producción registradas en la provincia de Imbabura (1,844 Ha) y los litros producidos  
por hectárea empleada, teniendo de esta manera una proyección de 3, 260,855 de GL de  
bioetanol producidos. Comparación de datos obtenidos de caracterización de biocombustible y la  
norma ASTM 910-02.  
Tabla 16. Comparación de datos norma ASTM  
Datos obtenidos biocombustible e10  
ENSAYO  
Norma ASTM 910-  
02  
Mínimo Máximo  
Norma  
método  
Unidad  
Valor obtenido  
Número de Octano (RON)  
Ensayo de  
Destilación  
NTE INEN -----  
96.3  
52.1  
110.5  
No alcanzó  
elporcentaje  
98  
-----  
75  
105  
135  
Temperatura al ASTM  
°C  
-----  
-----  
-----  
Temperatura al D86-15  
Temperatura al  
0 %  
°C  
°C  
9
Punto Final  
Residuo  
°C  
%
kPa  
170  
1.0  
58.6  
-----  
-----  
38  
170  
1.5  
49  
Presión de vapor Reid  
Corrosión a lámina de cobre  
Contenido de azufre  
ASTM  
D323-15A  
ASTM  
D130-12  
-----  
%
1A  
-----  
-----  
-----  
1
ASTM  
D4294-16  
ASTM  
D381-12  
0,02  
0,2  
0,065  
0.05  
Contenido de gomas  
Mg/100  
mL  
Fuente: (RTCA, 2006).  
Comparación de datos obtenidos de caracterización de biocombustible y norma RTCA  
69 -2006.  
1
Tabla 17. Comparación de datos norma RTCA  
DATOS OBTENIDOS BIOCOMBUSTIBLE E10  
Norma RTCA 169  
006  
2
ENSAYO  
NORMA-  
MÉTODO  
UNIDAD VALOR  
OBTENIDO  
Mínimo Máximo  
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Número de Octano (RON)  
NTEINEN  
10 2  
Temperatura al ASTM D86-  
----  
°C  
°C  
°C  
96.3  
52.1  
110.5  
83  
88  
2
Ensayo de  
Destilación  
77  
121  
105  
190  
10 %  
Temperatura al  
15  
-----  
-----  
5
0 %  
Temperatura al  
0 %  
No Alcanzó el  
porcentaje  
170  
9
Punto Final  
°C  
%
-----  
225  
Residuo  
1.0  
58.6  
1A  
-----  
38  
------  
2
69  
1
Presión de vapor Reid  
ASTM D323- kPa  
Corrosión a la lámina de cobre ASTM D130- -----  
1
2
Contenido de azufre  
Contenido de gomas  
ASTM  
%
0,020  
0,2  
-----  
-----  
0,10  
4
ASTM D381- Mg/100  
Fuente: (RTCA, 2006)  
El biocombustible en proporción E10 conformado por gasolina de 92 octanos y Bioetanol  
de 96.3 % de contenido de alcohol, tras realizar su caracterización, se establece que no cumple  
con las siguientes especificaciones establecidas en la norma RTCA 169 -2006 para  
requerimientos de gasolinas.  
Tabla 18. Análisis de datos  
Especificaciones  
Cumple No Cumple  
Número de Octano  
X
X
Destilación a 10%,50%, 90%  
Punto final  
X
Residuo  
X
Presión vapor Reid  
Corrosión a la lámina de cobre  
X
X
Contenido de Azufre  
Contenido de Gomas  
X
X
Comparación de datos obtenidos de caracterización de biocombustible y norma NTE-  
INEN 935.  
Tabla 19. Comparación de datos norma NTE INEN 935  
DATOS OBTENIDOS BIOCOMBUSTIBLE E10  
Norma NTE-INEN 935  
UNIDAD VALOR  
Mínimo Máximo  
ENSAYO  
NORMA  
MÉTODO  
OBTENIDO  
Número de Octano (RON)  
NTE INEN  
-----  
°C  
96.3  
92.0  
-----  
-----  
-----  
-----  
70  
Ensayo de  
Destilación  
Temperatura al  
Temperatura al  
Temperatura al ASTM D86-  
0 %  
15  
Punto Final  
52.1  
°C  
110.5  
121  
190  
°C  
No alcanzó el  
porcentaje  
170  
9
°C  
-----  
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Residuo  
%
1.0  
-----  
-----  
-----  
-----  
2
Presión de vapor Reid  
Corrosión a la lámina de cobre ASTM D130- -----  
Contenido de azufre ASTM  
ASTM D323- kPa  
58.6  
1A  
60  
1
5A  
1
%
0,020  
0,065  
Conforme los datos detallados mostrados en esta tabla, mismos que fueron obtenidos  
posterior a la caracterización (Análisis Fisicoquímico) a la que fue sometida la muestra  
(Biocombustible E10) enviada al laboratorio de petróleos de Ingeniería Química de la EPN,  
señalan que el antes mencionado si cumple con todas las especificaciones establecidas en la  
normativa NTE-INEN 935 para requerimientos de gasolinas, consecuentemente se tiene un  
análisis comparativo de cada uno de los datos obtenidos.  
Existe una diferencia de datos referentes a temperaturas de destilación, existiendo una  
disminución en las registradas por el biocombustible E10 con respecto a las de la gasolina Súper,  
se tiene el siguiente análisis de datos.  
Temperatura al 10 %  
La disminución de temperatura registrada por el biocombustible E10 al 10 % de  
temperatura es de - 17.9 °C de esta manera se constata una mayor capacidad para facilitar el  
encendido en frio del motor o a bajas temperaturas por parte de este combustible.  
Temperatura al 50 %  
La disminución de temperatura registrada por el biocombustible E10 al 50 % de  
temperatura es de 10.5°C evidenciándose su capacidad para alcanzar temperaturas acordes a la  
del funcionamiento del motor, desempeñándose de mejor manera a temperaturas bajas.  
Temperatura al 90 %  
Para este porcentaje de temperatura los datos de destilación registrados por el  
biocombustible no alcanzaron los valores legibles por el equipo de análisis, lo que evidencia su  
alto valor de vaporización.  
-Presión de Vapor Reid  
Tabla 20. Comparación de datos de Vapor Reid  
Gasolina Súper (Norma  
INEN-935)  
Biocombustible  
E10  
6
0 KPa  
58.6 KPa  
Se tiene una disminución de los valores registrados por el biocombustible de 1.4KPa en  
relación a la gasolina súper, considerándose a esta diferencia de valores como despreciable,  
asumiéndose que tiene el mismo valor de evaporación que la gasolina además de comportarse de  
la igual manera al ser almacenados y utilizados bajo una temperatura de 100 °F.  
Corrosión a la Lámina de Cobre (Gallina, (2010)  
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Tabla 21. Comparación de datos de Corrosión a la lámina de cobre  
Gasolina Súper  
Norma INEN-935)  
Biocombustible  
E10  
(
1
A
1A  
Los datos registrados por el biocombustible en este ensayo no presentan variaciones en  
relación al registrado por la gasolina Súper, asumiéndose de esta manera que los dos tipos de  
combustibles poseen la misma capacidad corrosiva hacía varias aleaciones del motor de  
combustión interna.  
-Contenido de Azufre  
Tabla 22. Comparación de datos de Contenido de Azufre  
Gasolina Súper  
Norma INEN-935)  
Biocombustible  
E10  
(
0
.065 %  
0.020 %  
De acuerdo con los datos registrados, se establece una disminución de la cantidad de  
azufre presente en el biocombustible del 0.035 % en relación con el valor registrado por la  
gasolina Súper, señalando de igual manera que el biocombustible es menos propenso a corroer  
las diferentes aleaciones del motor de combustión interna, a influir en el mal funcionamiento del  
catalizador y además disminuye las emisiones de NOx que produce al ser combustionado.  
-Contenido de Gomas  
Tabla 23. Comparación de datos de Contenido de Gomas  
Comparación del valor de contenido de  
Gomas  
Gasolina Súper  
Norma INEN-935)  
Biocombustible  
E10  
(
4
.0 mg/100ml  
0.2 mg/100ml  
Se tiene una diferencia considerable de datos obtenidos en este ensayo, teniendo como  
resultado del análisis del biocombustible una disminución de - 3.8 mg/100ml en relación con la  
gasolina súper, asumiendo de esta manera un bajo potencial en el biocombustible para  
impregnarse en las paredes internas del motor, impidiendo de esta manera el desarrollo a largo  
plazo de una alteración en la relación de compresión del motor  
Consideraciones generales  
Para este punto se considera la cantidad de agua presente en el biocombustible al estar  
compuesto por bioetanol que no es totalmente deshidratado, además de sus repercusiones en el  
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motor al ser combustionado y utilizado a largo plazo, tomando como una alternativa la  
realización de modificaciones a un motor para disminuir futuros problemas en el mismo.  
Tabla 24. Modificaciones considerables al usar el biocombustible E10  
Uso de Bioetanol  
Cantidad de bioetanol Modificaciones  
por  
presente  
realizarse  
10%  
Sistema de Inyección  
Bomba de Combustible  
Filtro de Combustible  
Catalizador  
Sistema de Escape  
Es importante mencionar que las modificaciones mostradas en la tabla número 29 son  
aplicables para vehículos que utilicen de manera prolongada este tipo de biocombustible en la  
mencionada proporción y además que tengan de 15 a 20 años de antigüedad (Galante-Fox, 2007)  
Conclusiones  
El consumo de gasolinas (Extra de 88 Octanos RON y Súper de 92 Octanos RON) en la  
provincia de Imbabura representa solo el 2,68 % del consumo anual a nivel nacional. De las  
zonas registradas por el “MAGAP” como productoras del Chaucho Mejorado en la Provincia de  
Imbabura, el cantón Otavalo es el mayor productor de dicha materia prima, representando al 44%  
de la producción total de la misma.  
El acceso a enzimas y reactivos químicos apropiados o a fines para el desarrollo del  
presente proyecto es muy limitado, optándose por esta razón por la importación del reactivo a  
utilizar (D-Xilosa) en proporciones de 0.70 gr por cada Kg de biomasa utilizado.  
El porcentaje más alto de Alcohol (°Gay Lusaac) que se pudo obtener al momento de  
llevar a cabo la destilación del bioetanol es del 96.5%, los datos del bioetanol obtenido si están  
dentro de los parámetros establecidos por la normativa NTE- INEN 2478 para Etanol anhidro  
grado carburante desnaturalizado.  
Conociendo que se puede producir 1,768 gal de bioetanol por Ha de maíz utilizada, se  
estima que si emplea las 1,844 Ha de maíz (Chaucho Mejorado) producidas en la Provincia de  
Imbabura se podría producir 3,260.855 GL de Bioetanol, satisfaciendo de esta manera los  
escenarios E5 y E10 de consumo de combustible fósil (Gasolinas) a nivel provincial en el año  
2
016.  
La mezcla del Bioetanol producido (de 96.5 % de Alcohol) en adición a la gasolina Súper  
de 92 Octanos RON (Wuithier, 1971)) conforman un Biocombustible en proporción E10, el  
(
mismo que mediante los resultados obtenidos posterior a su caracterización, se establece que si  
cumple con la normativa (INEN, 2017)para requerimientos de Gasolinas.  
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De los resultados obtenidos tras la caracterización del biocombustible en proporción E10,  
se establece que la diferencia más notable de los mismos corresponden al número de Octano con  
4
.3 puntos de diferencia positiva, Contenido de azufre con 0.035 % de diferencia (disminución)y  
contenido de gomas con 3.8 mg/100ml de diferencia (disminución), en relación a los datos  
registrados por la gasolina súper establecidos en la NTE - INEN 935 (INEN, 2017)para  
requerimientos de Gasolinas, en base a estos datos se establece una mejora en cuanto al  
rendimiento del combustible, potencia del motor, cantidad de NOx emanado tras la combustión y  
la ausencia de sedimentos producidos por el aprovechamiento del biocombustible a largo plazo  
obtenidas de los datos obtenidos.  
Bibliografía  
AIHE. (5 de abril de 2017). Petróleo en cifras, AIHE, Petróleo en cifras, págs. 16-29.  
Dias, M. O. (2011). Simulation of integrated first and second generation bioethanol production  
from sugarcane: comparison between different biomass pretreatment methods. Journal of  
Industrial Microbiology \& Biotechnology, 955--966.  
Elfasakhany, A. (Volume 139). Engine performance evaluation and pollutant emissions analysis  
using ternary bio-ethanoliso-butanolgasoline blends in gasoline engines. In Journal of  
Cleaner Production, 1057-1067.  
Espinosa Cajas, F. J. (2013). Obtención de etanol mediante hidrólisis alcalina, enzimática y  
fermentación a partir del excedente orgánico del banano variedad Musa Paradisíaca. Tesis  
de Grado para la obtención del Título de Ingeniero Químico. Quito: Carrera de Ingeniería  
Química. Quito: UCE. 101 p.  
Galante-Fox, R. J. (2007). Controlling Induction System Deposits in Flexible Fuel Vehicles  
Operating on E85. SAE Technical Paper.  
Gallina, A. L. ((2010). A corrosão do aço inoxidável austenítico 304 em biodiesel. Revista Escola  
de Minas, 63(1),, 71-75.  
INEN.  
(2017).  
http://www.normalizacion.gob.ec/wp-  
content/uploads/downloads/2015/10/nte_inen_935_9r.pdf.  
http://www.normalizacion.gob.ec/wp-  
Obtenido  
de  
content/uploads/downloads/2015/10/nte_inen_935_9r.pdf.  
MAGAP-DPA UZI. (2016). MAGAP-DPA UZI, . IMBABURA: MAGAP.  
Naz, M. A. (2014). Global estimates of energy consumption and greenhouse gas emissions.  
Renewable and Sustainable Energy Reviews, 336 - 344.  
OPEP. (2017). https://asb.opec.org/. Obtenido de https://asb.opec.org/.  
Revista de la Universidad Internacional del Ecuador. URL: https://www.uide.edu.ec/  
51  
INNOVA Research Journal 2018, Vol 3, No. 7, pp. 36-52  
Pereira, J. N. (1957). Nutrition And Physiology Of Pseudomonas Fragi. 74(6), . Journal of  
Bacteriology, 710713.  
Prefectura de Imbabura. (2016). Datos generales. Ibarra: Prefectura Imbabura.  
RTCA. (2006). http://standards.globalspec.com/stds/sdo/rtca. Obtenido de IEEE.  
Sánchez Riaño, A. M., & Gutiérrez Morales, A. M. (2010). Producción de bioetanol a partir de  
subproductos. Revista Tumbaga , 61-91.  
Wuithier, P. .. (1971). El petróleo. Refino y Traramiento químico. Tomo I. En P. Wuithier, El  
petróleo. Refino y Traramiento químico. Tomo I (pág. 15.). Ediciones CEPSA, S.A. .  
Yánez G., C. (2013). Ficha técnica del “Chaucho Mejorado. Quito, Ecuador: INIAP, Estación  
Experimental Santa Catalina: INIAP-122.  
Revista de la Universidad Internacional del Ecuador. URL: https://www.uide.edu.ec/  
52