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dc.contributor.author
Ramos, Matías Hernán
dc.contributor.author
Lasry Testa, Romina Daniela
dc.contributor.author
Ramos, Fernando Daniel
dc.contributor.author
Estrada, Vanina Gisela
dc.contributor.author
Díaz, María Soledad
dc.date.available
2024-04-29T15:23:38Z
dc.date.issued
2024-02-18
dc.identifier.citation
Ramos, Matías Hernán; Lasry Testa, Romina Daniela; Ramos, Fernando Daniel; Estrada, Vanina Gisela; Díaz, María Soledad; Process Systems Engineering Approach for the Sustainable Design of Cyanobacteria-Based Integrated Biorefineries and Their Heat Exchanger Network; American Chemical Society; ACS Sustainable Chemistry & Engineering; 12; 9; 18-2-2024; 3538-3553
dc.identifier.issn
2168-0485
dc.identifier.uri
http://hdl.handle.net/11336/234200
dc.description.abstract
As climate change increasingly impacts the environment and society worldwide, advanced biofuels produced from cyanobacteria constitute a nature-based solution to the capture and storage of the atmospheric greenhouse gas carbon dioxide by continual or enhanced biological processes. We propose a mixed-integer nonlinear programming problem to address the optimal design of a biorefinery and its heat exchanger network based on Synechocystis sp. PCC 6803, aiming to maximize the sustainability net present value in a superstructure approach. The optimal scheme includes production of pigments and fourth-generation bioethanol, self-supply of energy, and recycling of enriched nutrient streams. Numerical results provide a sustainability net present value of 117.55 M USD, rendering a competitive fourth-generation bioethanol production cost of 0.40 USD/kg of bioethanol. Simultaneous heat integration improves the objective function, showing that reducing environmental burden has a greater impact than minimizing the capital investment in heat exchangers, compared to the case of no heat integration. Sensitivity analysis shows that further enhancement of Synechocystis’ ethanol productivity is crucial to improve sustainability.
dc.format
application/pdf
dc.language.iso
eng
dc.publisher
American Chemical Society
dc.rights
info:eu-repo/semantics/restrictedAccess
dc.rights.uri
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
dc.subject
MINLP
dc.subject
SYNECHOCYSTIS SP. PCC 6803
dc.subject
CYANOBACTERIA-BASED BIOREFINERY
dc.subject
IN SILICO CYANOBACTERIA
dc.subject
SUSTAINABILITY
dc.subject.classification
Ingeniería de Procesos Químicos
dc.subject.classification
Ingeniería Química
dc.subject.classification
INGENIERÍAS Y TECNOLOGÍAS
dc.title
Process Systems Engineering Approach for the Sustainable Design of Cyanobacteria-Based Integrated Biorefineries and Their Heat Exchanger Network
dc.type
info:eu-repo/semantics/article
dc.type
info:ar-repo/semantics/artículo
dc.type
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.date.updated
2024-04-23T13:33:26Z
dc.journal.volume
12
dc.journal.number
9
dc.journal.pagination
3538-3553
dc.journal.pais
Estados Unidos
dc.journal.ciudad
Nueva York
dc.description.fil
Fil: Ramos, Matías Hernán. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química; Argentina
dc.description.fil
Fil: Lasry Testa, Romina Daniela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química; Argentina
dc.description.fil
Fil: Ramos, Fernando Daniel. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química; Argentina
dc.description.fil
Fil: Estrada, Vanina Gisela. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química; Argentina
dc.description.fil
Fil: Díaz, María Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Bahía Blanca. Planta Piloto de Ingeniería Química. Universidad Nacional del Sur. Planta Piloto de Ingeniería Química; Argentina. Universidad Nacional del Sur. Departamento de Ingeniería Química; Argentina
dc.journal.title
ACS Sustainable Chemistry & Engineering
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/url/https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acssuschemeng.3c05084
dc.relation.alternativeid
info:eu-repo/semantics/altIdentifier/doi/https://doi.org/10.1021/acssuschemeng.3c05084
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