Optimització i disseny d'una planta pilot per un procés d'extracció vegetal

Abstract

Aquest Treball de Fi de Màster se centra en l’estudi i el disseny d’una planta pilot industrial per escalar un procés d’extracció vegetal que, fins ara, s’ha treballat a escala de laboratori i transformar-lo en un procés en continu. El projecte sorgeix d’una necessitat real de l’empresa, amb l’objectiu de desenvolupar un nou producte a partir del reaprofitament d’un residu vegetal generat en un procés productiu previ a l’Àfrica, seguint criteris d’economia circular i de residu zero. Al llarg del treball s’explica la importància de dissenyar processos industrials més eficients i sostenibles, capaços d’integrar-se dins d’instal·lacions ja existents sense interferir en el funcionament diari de l’empresa. També es presenta la teoria necessària per entendre l’escalat de processos, les diferències entre processos batch i continus i els principals aspectes energètics associats. En una primera etapa, s’analitza la planta de laboratori, descrivint les diferents etapes del procés, els consums energètics, els paràmetres de treball i les seves limitacions. Aquesta anàlisi permet definir les bases del disseny de la planta pilot i identificar els punts clau a millorar per garantir un funcionament estable i continu. La part central del projecte és el disseny de la planta pilot. En aquest apartat es defineixen les condicions inicials, les limitacions d’espai, la selecció i el dimensionament de la maquinària i la seva distribució dins la nau. També es tenen en compte aspectes com les necessitats energètiques, la seguretat, la ventilació, la il·luminació, l’automatització i la simulació del procés per detectar possibles colls d’ampolla. Finalment, es realitzen els estudis econòmic, ambiental i social per avaluar la viabilitat global del projecte. L’estudi econòmic mostra que la inversió es recupera en poc temps, amb un període de retorn de 1,77 anys i un VAN positiu, cosa que indica que el projecte és rentable. Pel que fa a l’estudi ambiental, s’analitza principalment la petjada de carboni associada al consum d’electricitat i gas natural. A nivell social, el projecte posa en valor el reaprofitament d’un residu vegetal procedent d’un producte recol·lectat a l’Àfrica, utilitzant-lo com a matèria primera per a un nou procés industrial, fet que contribueix a millorar les condicions de vida i laborals dels recol·lectors implicats, així com a la creació de nous llocs de treball. En conclusió, el treball demostra que el disseny de la planta pilot és viable des del punt de vista tècnic, econòmic i ambiental, i que pot servir com a base per a una futura implantació del procés a escala industrial.