Proceso para la obtención de etanol a partir de la caña de azúcar

Procedimiento de simulación

RESUMEN

En este trabajo se muestran las tecnologías existentes para la obtención de etanol carburante a partir de una materia prima potencial de la agricultura Mexicana, la caña de azúcar. Se realizó la selección del proceso más adecuado para esta materia prima teniendo en cuenta factores económicos y ambientales. Finalmente se simularon los procesos escogidos, obteniendo resultados semejantes a los de los procesos reales correspondientes. Se demostró que las técnicas de simulación son una herramienta poderosa que permite minimizar tiempo, costos y experimentación en diseños de los bioprocesos como los de obtención de alcohol carburante.

La simulación de los esquemas tecnológicos para la producción de etanol anhidro a partir de caña de azúcar, se realizó usando el simulador de procesos Aspen Plus versión 11.1 (Aspen Technologies, Inc., EUA). Se empleó para el cálculo de los coeficientes de actividad el modelo termodinámico NRTL y para el comportamiento de la fase de vapor el Hayden-O’Conell. Los componentes que se tuvieron en cuenta para la simulación comprenden los provenientes de la materia prima e insumos: lípidos, proteínas, cenizas, fibra, almidón, azúcares, enzimas y amoniaco (como fuente de nitrógeno), y los formados

en la etapa de fermentación: etanol, dióxido de carbono, biomasa, acetaldehído, oxígeno, alcoholes de fusel y glicerol. Parte de los datos para la simulación de las propiedades físicas fueron obtenidos del trabajo de Wooley y Putshe (1996). La capacidad de las plantas simuladas fue de 537.720 L/d.. Para la simulación de las áreas de separación se aplicó el método corto DSTWU basado en el modelo de Winn-Underwood-Gilliland incorporado al Aspen Plus, que proporcionó una estimación inicial del número mínimo de etapas teóricas, de la relación de reflujo, la localización de la etapa de alimentación y la distribución de los componentes. El cálculo riguroso de las condiciones de operación en las columnas de destilación se desarrolló con el módulo RadFrac basado en el método de equilibrio inside-out que utiliza las ecuaciones MESH.

Para una producción de etanol anhidro de 537.720 L/d la materia prima requerida, calculada con base en un rendimiento promedio de 75 L/ton de caña es de 292,62 ton/h. La composición de la corriente principal de este proceso se presenta en la tabla 1, para el proceso a partir de caña de azúcar. De esta tabla se puede observar que las composiciones obtenidas coinciden con los datos de procesos industriales. Por ejemplo, el bagazo exhibe una humedad alrededor del 50%, la cachaza del 75% , al igual que un contenido de fibra del 46% en el bagazo. Los requerimientos de energía térmica por áreas y totales obtenidos a partir de los resultados de la simulación se encuentran en la tabla 3. En ella se puede observar que el proceso a partir de caña posee un requerimiento energético mayor, influenciado principalmente por el área de acondicionamiento. En esta etapa la materia prima requerida en el proceso a partir de caña es casi 6 veces la de maíz, lo cual incrementa notoriamente el consumo energético en la esterilización del jugo respecto al de la cocción del maíz.

PALABRAS CLAVES: Etanol carburante, simulación, caña de azúcar, maíz, diseño de procesos.

PROCESO A PARTIR DE CAÑA DE AZUCAR

Acondicionamiento

El acondicionamiento consiste de un lavado inicial de la caña con agua a 40ºC y posteriormente una molienda o trituración donde se extrae el jugo azucarado con agua a 60ºC, retirando como subproducto el bagazo con un contenido en fibra de alrededor del 46%, que puede ser utilizado en la generación de vapor. El jugo de caña obtenido se somete a un proceso de clarificación en el que se le agrega óxido de calcio y una pequeña porción de ácido sulfúrico con el fin de disminuir el pH a 4,5 y provocar la hidrólisis de la sacarosa en hexosas. En el recipiente clarificador se precipita un lodo, que debe ser retirado y enviado a un filtro rotatorio al vacío. De este filtro se obtiene una torta conocida como cachaza y un filtrado que es retornado al recipiente de clarificación. Finalmente el jugo proveniente de la clarificación es esterilizado a 105ºC y enviado a la fermentación, a la cual debe ingresar con un contenido en azúcares entre 130-180 g/L . En la figura 2 se muestra el esquema seleccionado del proceso de obtención de alcohol carburante a partir de la caña de azúcar.

INTRODUCCION

Actualmente el biocombustible más importante es el etanol, producto 100% renovable obtenido a partir de cultivos bioenergéticos y biomasa. El etanol carburante es utilizado para oxigenar la gasolina, permitiendo una mejor oxidación de los hidrocarburos y reduciendo las emisiones de monóxido de carbono, compuestos aromáticos y compuestos orgánicos volátiles a la atmósfera. El uso de alcohol etílico como combustible no genera una emisión neta de CO2 sobre el ambiente debido a que el CO2 producido en los motores durante la combustión y durante el proceso de obtención del etanol, es nuevamente fijado por la biomasa mediante el proceso de fotosíntesis. Entre los cultivos bioenergéticos más usados para la producción de etanol la caña de azúcar es la materia prima más utilizada en países tropicales tales como Brasil e India. En Norte América y Europa el etanol carburante se obtiene del almidón presente en el maíz y los cereales. Lo interesante que en México usar el maíz esta prohibido debido a que este mismo es un alimento básico. Por lo tanto en este proyecto nos enfocamos hacia el proceso mediante la caña de azúcar. El proceso de obtención de etanol a partir de caña de azúcar comprende la extracción del jugo de caña (rico en azúcares) y su acondicionamiento para hacerlo más asimilable por las levaduras durante la fermentación. Del caldo resultante de la fermentación debe separarse la biomasa, para dar paso a la concentración del etanol mediante diferentes operaciones unitarias y a su posterior deshidratación, forma en que es utilizado como aditivo oxigenante. Para el proceso de obtención de etanol a partir de maíz es necesario hidrolizar las cadenas de amilosa y amilopectina presentes en el almidón en azúcares apropiados para la fermentación. La degradación del almidón se lleva a cabo por procesos enzimáticos después de una etapa de gelatinización donde se solubiliza el almidón con el fin de hacerlo más accesible a las amilasas. El jarabe de glucosa resultante es el punto de partida para la fermentación alcohólica donde se obtiene una solución acuosa de etanol que debe ser enviada a la etapa de recuperación de producto, tal como en el caso de la caña de azúcar. En este trabajo se pretende realizar un estudio utilizando otras materias primas como la caña de azúcar. El diseño de procesos de obtención de alcohol carburante se hace muy complejo debido a la gran cantidad de variantes tecnológicas posibles. La simulación fundamentada en principios termodinámicos y cinéticos juega un papel fundamental en la síntesis de procesos, ya que permite reducir drásticamente el trabajo experimental, el cual podría tornarse poco efectivo si dicha síntesis se basa exclusivamente en resultados de planta piloto. De otro lado, aunque algunas compañías nacionales han  adquirido la tecnología de producción de alcohol carburante “llave en mano”, se hace necesario crear una base tecnológica sólida que permita en un futuro soportar las necesidades de adaptación y transferencia de este tipo en tecnologías que surgirán en la industria mexicana.

METODOLOGIA

CONCLUSIONES

La producción de etanol a parir de caña de azúcar puede describirse como un proceso compuesto de cinco etapas principales: Acondicionamiento de la materia prima, hidrólisis, fermentación, separación y deshidratación, y tratamiento de efluentes. Para la selección de las tecnologías en cada etapa se aplicó una metodología de evaluación cualitativa como se expone en donde se tienen en cuenta las ventajas y desventajas de cada tecnología con respecto a aspectos económicos y ambientales, dando una importancia de 80% a los factores económicos y 20% a los ambientales . En la figura 1 se muestran las tecnologías existentes para cada etapa de proceso y la configuración seleccionada para la simulación de acuerdo a cada materia prima.

Fermentación

En esta etapa se lleva a cabo la fermentación de glucosa y una parte de la fructosa en etanol y dióxido de carbono, mediante la levadura Saccharomyces cerevisiae que es continuamente recirculada desde una centrífuga ubicada aguas abajo del fermentador. Además de la producción de etanol se tuvo en cuenta la producción en forma estequimétrica de biomasa y otras sustancias como acetaldehído, glicerol y alcoholes de fusel. Los gases formados en la fermentación son retirados y enviados a una torre de adsorción en la cual se debe recuperar el 98% en masa del etanol arrastrado.

La simulación del proceso global de obtención de alcohol carburante a partir de una materia prima permite el subsiguiente análisis de las posibilidades de integración del proceso, así como proporciona las bases para el posterior diseño detallado del mismo y su optimización. El diseño de procesos de obtención de alcohol carburante se hace muy complejo debido a la gran cantidad de variantes tecnológicas posibles. La simulación fundamentada en principios termodinámicos y cinéticos juega un papel fundamental en la síntesis de procesos, ya que permite reducir drásticamente el trabajo experimental, el cual podría tornarse poco efectivo si dicha síntesis se basa exclusivamente en resultados de planta piloto. Por otro lado aunque los resultados obtenidos señalan notoriamente mejor producción de etanol con maíz, este esta prohibido en México debido a que es un alimento básico utilizado en pan, tortilla y mas cereales. Por lo tanto la mejor opción se encuentra en la caña de azúcar.

Separación y deshidratación

La destilación y la adsorción con tamices moleculares se usan para recuperar el etanol del caldo de fermentación  obteniéndose etanol a 99,5% en peso de pureza. La destilación se lleva a cabo en dos columnas, la primera remueve el CO2 disuelto (que es enviado a la torre de absorción) y la mayoría del agua obteniéndose un destilado con 50% en peso de etanol y unos fondos con una composición inferior al 0,1% en peso; en esta columna se alimenta junto al caldo de fermentación el etanol recuperado en la absorción proveniente de los gases de fermentación. La segunda columna concentra el etanol hasta una composición cercana a la azeotrópica. El agua restante es removida de la mezcla mediante adsorción en fase vapor en dos lechos de tamices moleculares. El producto de la regeneración de los tamices es recirculado a la segunda columna de destilación. Tratamiento de efluentes De las aguas de residuo en el proceso de obtención de etanol a partir de caña de azúcar las de mayor volumen son aquellas que provienen de los fondos de la primera columna de destilación, conocidas como vinazas. El tratamiento propuesto consiste en su evaporación y posterior incineración. La función del tren de evaporación (cuatro efectos) es concentrar los sólidos solubles y demás componentes poco volátiles presentes en las vinazas hasta un valor cercano al 12% en peso, ya que en esta concentración se hacen aptas para su incineración. Los condensados de los evaporadores son recolectados junto con los fondos de la segunda columna de destilación y utilizados como agua de proceso.

El compuesto químico etanol, conocido como alcohol etílico, es un alcohol que se presenta en condiciones normales de presióny temperatura como un líquido incoloro e inflamable con un punto de ebullición de 78 °C.

Mezclable con agua en cualquier proporción; a la concentración de 95% en peso se forma una mezcla azeotrópica.

Su fórmula química es CH₃-CH₂-OH (C₂H₆O), principal producto de las bebidas alcohólicas como el vino (alrededor de un 13%), lacerveza (5%) o licores (hasta un 50%).

La deshidratación de etanol juega un papel crucial en el proceso de obtención de alcohol carburante en especial cuando se consideran los costos del proceso global. Para la etapa de recuperación del producto proveniente de caldos de fermentación se han propuesto varias tecnologías las cuales comprenden generalmente una destilación convencional seguida de una etapa de deshidratación que se realiza por métodos como la destilación azeotrópica, la destilación extractiva, la destilación al vacío y la adsorción con tamices moleculares. En este trabajo se evaluó el efecto que tiene el tipo de sistema de separación sobre los costos de producción de etanol mediante el uso de simuladores de procesos. Entre las configuraciones estudiadas se encontró que el esquema de deshidratación con mejor desempeño correspondió a la adsorción con tamices moleculares que aunque exhibe altos costos de capital (US$ 12.809.706) en comparación con la destilación azeotrópica y la destilación extractiva (US$ 9.547.963 y 9.525.920 respectivamente), es el más eficiente energéticamente consumiendo 2.325,5 kcal/kg de producto, frente a 2.555,3, 2.958,6 y 3.682,7 kcal/kg para la destilación extractiva, destilación azeotrópica y destilacióna vacío, respectivamente. Además, la deshidratación con tamices moleculares no involucra el uso de sustancias como solventes o arrastradores (benceno, ciclohexano, etilenglicol) que permanecen en las corrientes de residuo o quedan como trazas en el producto obtenido, siendo un proceso más limpio y amigable con el medio ambiente

ALCOHOLISMO

Desde tiempos muy remotos el hombre aprendió a fermentar granos y jugos para obtener una sustancia que le provocaba un estado especial. Este estado varía en las diferentes personas de acuerdo a la cantidad ingerida y de acuerdo a las motivaciones de su ingerencia. Nos referimos al estado de intoxicación alcohólica.

Existe abundante documentación del uso de cerveza, vinos y otras bebidas alcohólicas que datan desde 3000 años antes de Cristo. Pero el proceso de destilación aplicado a las bebidas fermentadas se remonta alrededor del año 800 después de Cristo. Este proceso ha permitido la preparación de licores altamente potentes que se consumen actualmente. La influencia del alcohol en la sociedad ha tenido gran peso como factor problemático en la conformación y funcionamiento de la familia, individuo y por ende de la sociedad. La influencia del alcohol se ha visto reflejada en las diferentes esferas de la historia de la sociedad desde tiempos muy remotos.

"El consumo del alcohol ha sido reconocido como un factor de integración social y favorecedor de la convivencia". Esto es, el alcohol es una de las bebidas que consumidas con moderación y en los contextos permitidos, reduce la tensión, desinhibe y provoca sensaciones de bienestar. Los bebedores "normales" disfrutan de las bebidas por esos efectos placenteros y aprecian diferentes calidades de bebidas. Desafortunadamente, proporciones variables de individuos en la población presentan problemas en su salud y en sus relaciones interpersonales a causa del consumo inmoderado de alcohol.

El alcohol es una de las drogas que por su fácil acceso y poderosa propaganda que recibe, se ha convertido en un verdadero problema social en casi todos los países y en todas las edades a partir de la adolescencia. El alcohol es la droga más ampliamente empleada por los adolescentes. Sin embargo, ¿cuáles son los trastornos provocados por el uso excesivo de alcohol? Quizá mucha gente piense que mientras no se convierta en alcohólico típico, las consecuencias de beber frecuentemente y en altas dosis no son tan alarmantes. Pero los estragos del alcohol pueden ser graves y muchos de ellos irreversibles. A continuación hablamos de algunos de los efectos a corto plazo provocados por el alcohol.

El alcoholismo es una enfermedad crónica, progresiva y a menudo mortal; es un trastorno primario y no un síntoma de otras enfermedades o problemas emocionales.   La OMS define el alcoholismo como la ingestión diaria de alcohol superior a 50 gramos en la mujer y 70 gramos en el hombre (una copa de licor o un combinado tiene aproximadamente 40 gramos de alcohol, un cuarto de litro de vino 30 gramos y un cuarto de litro de cerveza 15 gramos). El alcoholismo parece ser producido por la combinación de diversos factores fisiológicos, psicológicos y genéticos. Se caracteriza por una dependencia emocional y a veces orgánica del alcohol, y produce un daño cerebral progresivo y otras dolencias que pueden desembocar en la muerte.

El alcoholismo afecta más a los varones adultos, pero está aumentando su incidencia entre las mujeres y los jóvenes. El consumo y los problemas derivados del alcohol están aumentando en todo Occidente desde 1980, incluyendo Estados Unidos, la Unión Europea y los antiguos países del este, así como en los países en vías de desarrollo.

El alcoholismo, a diferencia del simple consumo excesivo o irresponsable de alcohol, ha sido considerado en el pasado un síntoma de estrés social o psicológico, o un comportamiento aprendido e inadaptado. El alcoholismo ha pasado a ser definido recientemente, y quizá de forma más acertada, como una enfermedad compleja en sí, con todas sus consecuencias. Se desarrolla a lo largo de años. Los primeros síntomas, muy sutiles, incluyen la preocupación por la disponibilidad de alcohol, lo que influye poderosamente en la elección por parte del enfermo de sus amistades o actividades. El alcohol se está considerando cada vez más como una droga que modifica el estado de ánimo, y menos como una parte de la alimentación, una costumbre social o un rito religioso. La química del alcohol le permite afectar a casi todo tipo de célula en el cuerpo, incluyendo aquellas en el sistema nervioso central. En el cerebro, el alcohol interactúa con centros responsables del placer y de otras sensaciones deseables; después de una exposición prolongada al alcohol, el cerebro se adapta a los cambios que produce el alcohol y se vuelve dependiente de él. Para las personas con alcoholismo, beber se convierte en el medio primario mediante el cual pueden tratar con personas, el trabajo y sus vidas. El alcohol domina sus pensamientos, emociones y acciones. La gravedad de esta enfermedad es influida por factores como la genética, la psicología, la cultura y el dolor físico.

EL ALCOHOL QUE TOMAMOS

El alcohol de vino, alcohol etílico o etanol, de fórmula C2H5OH, es un líquido transparente e incoloro, con sabor a quemado y un olor agradable característico. Es el alcohol que se encuentra en bebidas como la cerveza, el vino y el brandy. Debido a su bajo punto de congelación, ha sido empleado como fluido en termómetros para medir temperaturas inferiores al punto de congelación del mercurio, -40 °C, y como anticongelante en radiadores de automóviles.

Normalmente, el etanol se concentra por destilación de disoluciones diluidas. El de uso comercial contiene un 95% en volumen de etanol y un 5% de agua. Ciertos agentes deshidratantes extraen el agua residual y producen etanol absoluto. El etanol tiene un punto de fusión de -114,1 °C, un punto de ebullición de 78,5 °C y una densidad relativa de 0,789 a 20 °C. Desde la antigüedad, el etanol se ha obtenido por fermentación de azúcares.

Todas las bebidas con etanol y casi la mitad del etanol industrial aún se fabrican mediante este proceso. El almidón de la patata (papa), del maíz y de otros cereales constituye una excelente materia prima. La enzima de la levadura, la cimasa, transforma el azúcar simple en dióxido de carbono. La reacción de la fermentación, representada por la ecuación

C6H12O6 - 2C2H5OH + 2CO2

es realmente compleja, ya que los cultivos impuros de levaduras producen una amplia gama de otras sustancias, como el aceite de fusel, la glicerina y diversos ácidos orgánicos. El líquido fermentado, que contiene de un 7 a un 12% de etanol, se concentra hasta llegar a un 95% mediante una serie de destilaciones. En la elaboración de ciertas bebidas como el whisky y el brandy, algunas de sus impurezas son las encargadas de darle su característico sabor final. La mayoría del etanol no destinado al consumo humano se prepara sintéticamente, tanto a partir del etanal (acetaldehído) procedente del etino (acetileno), como del eteno del petróleo. También se elabora en pequeñas cantidades a partir de la pulpa de madera. La oxidación del etanol produce etanal que a su vez se oxida a ácido etanoico. Al deshidratarse, el etanol forma dietiléter. El butadieno, utilizado en la fabricación de caucho sintético y el cloroetano, un anestésico local, son otros de los numerosos productos químicos que se obtienen del etanol. Este alcohol es miscible (mezclable) con agua y con la mayor parte de los disolventes orgánicos. Es un disolvente eficaz de un gran número de sustancias, y se utiliza en la elaboración de perfumes, lacas, celuloides y explosivos. Las disoluciones alcohólicas de sustancias no volátiles se denominan tinturas. Si la disolución es volátil recibe el nombre de espíritu.

CONCENTRACIÓN DEL ALCOHOL EN LA SANGRE

El alcohol es una substancia depresiva que diminuye el funcionamiento del sistema nervioso. Éste comienza a afectar al cuerpo rápidamente.

El alcohol entra al torrente sanguíneo desde:

el estómago, en donde se absorbe una cantidad pequeña.
el intestino delgado, donde se absorbe la mayoría del alcohol.

La sangre transporta el alcohol a todo el cuerpo. En el hígado, el alcohol se convierte en agua, dióxido de carbono y energía, a la razón de 15 g de alcohol puro por hora. En el cerebro El proceso de razonamiento se disminuye conforme el alcohol afecta a las neuronas. Entre más alta sea la concentración del alcohol, mayor será el número de neuronas afectadas. Los efectos duran hasta que TODO el alcohol ha sido procesado. Esto tarda aproximadamente una hora y media por 300 g de cerveza, 140 g de vino o 1 cóctel en una persona de 75 kg.

CAUSAS DEL CONSUMO DE ALCOHOL EN LOS JOVENES

La mayoría de los jóvenes toman bebidas alcohólicas:

Para sentirse bien y divertirse.
Para descansar y olvidar el estrés.
Para escapar.
Porque les gusta el sabor de las bebidas alcohólicas.
Para estar más a gusto en reuniones.
Para ser parte del grupo.
Para emborracharse.

EFECTOS DEL ALCOHOLISMO

Podemos considerar que existen dos tipos de intoxicación debida al consumo de alcohol cada una con características diferentes: INTOXICACIÓN AGUDA e INTOXICACIÓN CRÓNICA.

INTOXICACIÓN AGUDA:

Es la ocasionada por la ingestión masiva de alcohol. La absorción de este alcohol por el organismo esta determinada por :

La graduación: concentración de alcohol en la bebida. .La composición química de las bebidas: puede favorecer la absorción del alcohol. .La presencia de comida en el estómago. .El peso del sujeto: menos peso, más absorción. .El sexo: las mujeres son más sensibles. .La habituación: estados avanzados de alcoholismo reducen la tolerancia al alcohol.

Una vez absorbido el alcohol, es metabolizado en una compleja serie de reacciones. Los efectos, según la cantidad, pasan por:

1. FASE PRODRÓMICA

( 0,25 gr./l -0,3 gr./l ) Cuando el individuo percibe un cambio en su estado mental. Determinados tests psicomotores y aptitud revelan ALTERACIONES que afectan la percepción de los sentidos y una disminución de los reflejos.

2. EXCITACIÓN

( 0,3 gr. / 1,5 gr./l ) Pérdida de la inhibición y perdida del autocontrol con parálisis progresiva de los procesos mentales más complejos. Este es el primer estado que puede comportar cambios de personalidad.

3. INCOORDINACIÓN

( 1,5 gr. /l - 3 gr./l) : Temblor, confusión mental, incoordinación motriz: generalmente, la persona acaba durmiéndose.

4. COMA Y MUERTE (+3 gr./l).

INTOXICACIÓN CRÓNICA:

Provocada por intoxicaciones agudas repetidas o excesivo y continuado consumo de alcohol. La enfermedad dependerá del hábito de beber de cada individuo.

El beber consistentemente y en forma sostenida puede, con el transcurso del tiempo, causar síntomas de supresión durante los períodos de no tomar y un sentido de dependencia, pero esta dependencia física no es la única causa del alcoholismo. Estudios sobre las personas con enfermedades crónicas que han tomado medicamentos para el dolor durante mucho tiempo, han encontrado que una vez que estas personas resisten el proceso de retiro físico, a menudo pierden todo deseo para los medicamentos que habían estado tomando. Para desarrollar alcoholismo, otros factores generalmente juegan un papel, incluyendo la biología y la genética, la cultura y la psicología.

Química cerebral.

El deseo d el alcohol durante la abstinencia, el dolor de la supresión y la tasa alta de recaídas se deben a la adaptación y dependencia del cerebro a los cambios en su química causados por el uso durante largo plazo del alcohol. El alcohol actúa como un depresivo en el sistema nervioso central y causa relajación y euforia. En el cerebro, un grupo pequeño de mensajeros químicos, conocidos como neurotransmisores, es responsable de los cambios en el comportamiento después de beber alcohol. De interés especial para los investigadores son los neurotransmisores ácido aminobutérico gamma (GABA, gamma aminobutyric acid), la dopamina y la serotonina.

Factores genéticos.

En las personas con alcoholismo severo, los investigadores han ubicado un gen que afecta la función de una estructura de nervio-célula conocida como receptor de dopamina D2 (DRD2), el cual, a su vez, influye la actividad de dopamina. Este gen también se encuentra en las personas con trastornos de déficit de atención, quienes tienen un mayor riesgo para el alcoholismo, y está también presente en las personas con el síndrome de Tourette y autismo. La asociación de este gen con estos problemas neurológicos conduce a algunos expertos a creer que el gen receptor de dopamina D2 no es una causa primaria del alcoholismo, pero que las personas con este gen tienen mayor probabilidad de beber para tratar los síntomas psicológicos y conductuales de sus trastornos neurológicos. Además, un estudio principal no encontró ninguna conexión importante entre el gen DRD2 y el alcoholismo.

Depresión y ansiedad.

Algunas personas beben para aliviar la ansiedad o la depresión, y hay teorías sobre el hecho de que una tendencia hereditaria para la depresión o la ansiedad puede hacer a personas más propensas al alcoholismo. Algunos estudios han indicado, sin embargo, que cuando los niños de padres alcohólicos son criados por padres no alcohólicos, sus riesgos de alcoholismo permanecen altos, pero el riesgo de padecera depresión o ansiedad no son mayores que las de la población general. En efecto, la ansiedad y la depresión mismas son causadas por el alcoholismo y pueden ser reducidas después de la supresión del alcohol. La depresión y la ansiedad también pueden desempeñar una función principal en el desarrollo de alcoholismo en los ancianos y en aquellas personas sujetos a cambios de vida no deseados, como la jubilación, la pérdida de un cónyuge o amigo(a) y los problemas médicos.

Efectos Físicos.

El alcohol no está expuesto a ningún proceso de digestión, por lo que en su mayoría pasa primero al intestino delgado para después ser absorbido por el torrente sanguíneo. Sólo una pequeña parte llega directamente a la sangre a través de las paredes estomacales. En la sangre, el alcohol es metabolizado (descompuesto para ser eliminado o aprovechado por el organismo) mediante el proceso de oxidación. Es decir, se fusiona con el oxígeno y se descompone de modo que sus elementos básicos abandonan el cuerpo de forma de dióxido de carbono y agua. El primer lugar de oxidación es el hígado, el cual descompone aproximadamente el 50% del alcohol ingerido en una hora. El resto permanece en el torrente sanguíneo hasta ser eliminado lentamente.

Efectos Psicológicos

El alcohol afecta en primer lugar al Sistema Nervioso Central y su ingerencia excesiva y prolongada puede provocar daño cerebral. Popularmente se cree que el alcohol incrementa la excitación, pero en realidad deprime muchos centros cerebrales. La sensación de excitación se debe precisamente a que al deprimirse algunos centros cerebrales se reducen las tensiones y las inhibiciones y la persona experimenta sensaciones expandidas de sociabilidad o euforia. Por eso se dice que el alcohol "anestesia la censura interna". Sin embargo, si la concentración de alcohol excede ciertos niveles en la sangre, interfiere con los procesos mentales superiores, de modo que la percepción visual es distorsionada, la coordinación motora, el balance, el lenguaje y la visión sufren también fuertes deterioros. Fuertes cantidades de alcohol reducen el dolor y molestias corporales e inducen al sueño. Pero su uso continuo irrita las paredes estomacales llegando incluso a desarrollarse úlceras. Adicionalmente tiende a acumularse grasa en el hígado, interfiriendo con su funcionamiento. En alcohólicos crónicos se provocan graves trastornos cerebrales, hepáticos (cirrosis) y cardiovasculares (aumenta la presión sanguínea y con ello el riesgo de un infarto). Incluso, está demostrado que el alcohol incrementa el nivel de los triglicéridos (grasa no saturada o vegetal en las arterias) y con ello también el riesgo de un infarto. Finalmente, como es ampliamente conocido, el alcohol provoca adicción física y dependencia psicológica.

¿Qué daños provoca el alcohol en el organismo? En un momento dado depende de su concentración en la sangre, que a su vez es determinada por los siguientes factores: cantidad ingerida en un periodo de tiempo, presencia o ausencia de alimentos en el estómago que retengan el alcohol y reduzcan su tasa de absorción, peso corporal y eficiencia del hígado de la persona que lo ingiere.

¿QUIEN SE VUELVE ALCOHOLICO?

Sexo y edad.

Muchas personas que van al médico han tenido un problema relacionado con el alcohol en algún momento. La mayoría son hombres, pero la incidencia del alcoholismo en las mujeres ha estado aumentando durante los últimos 30 años. Para los hombres, el riesgo general para desarrollar alcoholismo es un 3% a un 5%, y para las mujeres el riesgo es un 1%. Las mujeres tienden al alcoholismo más tarde que los hombres, pero los problemas médicos que desarrollan debido al trastorno sugieren que las mujeres son más susceptibles a la toxicidad física del alcohol. Aunque el alcoholismo generalmente se desarrolla a principios de la edad adulta, los ancianos no están exentos. Es más, unos 300.000 españoles mayores de 60 años son alcohólicos o tienen un problema relacionado con el alcohol. El alcohol afecta el cuerpo más viejo de otro modo; las personas que mantienen los mismos modelos de beber mientras envejecen fácilmente pueden desarrollar una dependencia de alcohol sin saberlo.

Historia familiar y rasgos de personalidad.

El riesgo de alcoholismo en los hijos de padres alcohólicos es un 25%. El enlace familiar es más débil para las mujeres, pero los factores genéticos contribuyen a esta enfermedad en ambos géneros. Una familia y una salud psicológica estables no son protectoras en las personas con un riesgo genético. Lamentablemente, no hay manera de predecir qué miembros de familias alcohólicas se encuentran en mayor peligro del alcoholismo. En algunos estudios, los hombres jóvenes con padres alcohólicos respondieron al alcohol de un modo diferente que las personas sin una historia familiar; presentaron menos signos de embriaguez y tuvieron niveles inferiores de las hormonas de estrés. Expertos sugieren que tales personas puedan heredar una falta de aquellas señales de advertencia que hacen que otras personas cesen de beber. Una vez se pensó que una historia familiar vinculada con una personalidad pasiva y necesidades de dependencia anormales aumentaban el riesgo, pero los estudios no han soportado esta teoría. Es importante destacar, sin embargo, que, hereditario o no, las personas con alcoholismo todavía son legalmente responsables de sus propias acciones.

Bebiendo en la adolescencia.

Las personas con antecedentes familiares de alcoholismo tienen mayor probabilidad de empezar a beber antes de los 16 años y de volverse alcohólicas. Pero cualquier persona que empieza a beber en la adolescencia está en mayor riesgo. Bebiendo temprano también aumenta el riesgo para el abuso de drogas.

Grupo étnico y condiciones sociales.

Las diferencias étnicas afectan a la sensibilidad. Aunque las razones biológicas por el riesgo alterado no se saben, las personas en ciertos grupos pueden estar en un riesgo menor debido a la manera en que metabolizan el alcohol. Algunos asiáticos tienen un gen inactivo para la sustancia química dehidrogenasa de alcohol. Este producto químico es usado por el cuerpo para metabolizar el alcohol etílico, y en su ausencia, las sustancias tóxicas se acumulan causando ruborizamiento, mareo y náusea. Las personas con este defecto genético tienen probabilidad de experimentar reacciones adversas al alcohol. Este defecto no es completamente protector contra el beber, particularmente si hay presión social agregada, como entre los miembros de grupos de fraternidad de la universidad. Los riesgos son mayores en las personas con niveles educativos inferiores y en las personas en paro.

CONSECUENCIAS DEL ALCOHOLISMO

Cerca de 200.000 defunciones al año pueden ser completa o parcialmente atribuidas al beber. El alcoholismo puede matar de muchas maneras diferentes. En total, reduce la esperanza de vida en 10 o 12 años. Cuando más temprano una persona empieza a beber alcohol en gran medida, mayores serán sus perspectivas de desarrollar enfermedades graves más adelante.

La sobredosis.

El alcohol es una droga y muchas personas pueden morir de sobredosis. Esto es un peligro específico para los adolescentes que pueden querer impresionar a sus amigos con su capacidad para beber alcohol, pero que todavía no pueden medir los efectos.

Accidentes y violencia.

El alcohol juega una función mayor en más de la mitad de todas las muertes automovilísticas. Menos de tres copas pueden deteriorar la capacidad para conducir. El alcohol también aumenta el riesgo de lesiones accidentales. Un estudio de los pacientes en una sala de emergencias informó que 47% de las personas que fueron admitidas por lesiones dieron positivo en los test de alcohol y 35% estaban intoxicadas. De las personas que estaban intoxicadas, el 75% mostraron evidencia de alcoholismo crónico. Esta enfermedad es el diagnóstico primario en una cuarta parte de todas las personas que se suicidan; el alcohol se implica en 67% de todos los asesinatos.

Problemas médicos.

El alcoholismo puede dañar el cuerpo de tantas maneras, que es imposible tratar estos problemas plenamente en un ensayo corto. Lo expuesto a continuación muestra algunos de los trastornos causados por el consumo crónico del alcohol:

Cardiopatía. Aunque el consumo moderado del alcohol parece reducir el riesgo de los ataques cardíacos al mejorar los niveles de colesterol, dosis más grandes de alcohol pueden desencadenar latidos del corazón irregulares y aumentar la presión arterial hasta en personas sin una historia de cardiopatía. Numerosos estudios demuestran que personas que consumen más de tres bebidas alcohólicas al día tienen una presión arterial mayor que el máximo recomendable (9-15), Un 11% de todos los casos de hipertensión son causados por una ingesta alcohólica excesiva. El abuso crónico del alcohol también puede lesionar el músculo del corazón que conduce a la insuficiencia cardíaca; las mujeres son particularmente vulnerables a este trastorno.

El cáncer. El alcohol quizás no cause cáncer, pero probablemente puede realzar los efectos carcinogénicos de otras sustancias, como el humo de cigarrillos. Cerca de 75% de cánceres del esófago y 50% de cánceres de la boca, la garganta y la laringe se atribuyen al alcoholismo. El alcoholismo también se asocia con un mayor riesgo para los cánceres colorrectales. El tabaquismo combinado con el beber realza los riesgos para todos estos cánceres extraordinariamente. El riesgo para el cáncer hepático aumenta en los alcohólicos y hasta el beber moderadamente -tres a nueve bebidas a la semana- puede aumentar las perspectivas del desarrollo del cáncer de mama en las mujeres.

Trastornos mentales y neurológicos. El uso habitual del alcohol deprime el sistema nervioso central, produciendo depresión clínica, confusión y, en los casos graves, psicosis y trastornos mentales. El alcohol también puede causar problemas neurológicos más leves, incluyendo insomnio y cefalea (dolores de cabeza) (especialmente después de beber vino tinto). Excepto en los casos graves, el daño neurológico no es permanente y la abstinencia casi siempre conduce a la recuperación de la función mental normal.

Problemas gastrointestinales (del tubo digestivo). El hígado en particular es muy sensible al alcohol. Aquí, el alcohol se convierte en una sustancia aún más tóxica, acetaldehído, que puede causar daño sustancial, incluyendo cirrosis en el 10% de personas con alcoholismo. El daño hepático es más común y se desarrolla más rápidamente en las mujeres que en los hombres con historias similares del abuso de alcohol. Dentro del tracto gastrointestinal, el alcohol puede contribuir a la causa de úlceras y de pancreatitis, una grave infección del páncreas. En una escala menor, puede causar diarrea y hemorroides.

Trastornos de la piel, musculares y óseos. El alcoholismo severo se asocia con la osteoporosis, la emaciación de los músculos con hinchazones y dolor, y las heridas de la piel. Además, parece que las mujeres dependientes del alcohol confrontan un mayor riesgo para el daño a los músculos, incluyendo músculos del corazón, por los efectos tóxicos del alcohol.

Las infecciones. El alcohol suprime el sistema inmunitario y las personas con alcoholismo son propensas a las infecciones, en particular a la neumonía.

Problemas sexuales. El alcoholismo aumenta los niveles de la hormona femenina estrógeno y reduce los niveles de la hormona masculina testosterona, factores que contribuyen a la impotencia en los hombres.

El tabaquismo. Un estudio reciente concluye que alcohólicos que fuman se enfrentan con un riesgo mayor del tabaco que del alcohol. El tabaquismo es 2 a 3 veces tan prevalente entre las personas que consumen estas sustancias que la población general; se cree que los alcohólicos constituyen una cuarta parte de todos los fumadores. Más alcohólicos mueren de enfermedades relacionadas con el tabaco, como la cardiopatía o el cáncer, que de la enfermedad hepática crónica, la cirrosis, u otras enfermedades relacionadas con el beber excesivamente.

La diabetes. El alcohol puede causar hipoglicemia, una disminución en el azúcar sanguíneo, que es especialmente peligrosa para las personas con diabetes que están tomando insulina. Las personas que están intoxicadas quizás no puedan reconocer los síntomas de la hipoglicemia, una enfermedad particularmente peligrosa.

La malnutrición y el síndrome de Wernicke-Korsakoff. Un vaso de whisky proporciona cerca de la mitad de las calorías diarias que necesita un adulto, pero no tiene valor nutritivo. Además de reemplazar los alimentos, el alcohol también puede dificultar la absorción de las proteínas, las vitaminas y otros nutrientes. La malnutrición puede causar muchos problemas en las personas con alcoholismo, pero la carencia de la vitamina B tiamina es un riesgo específico. Puede dar lugar a una grave enfermedad, el síndrome de Wernicke-Korsakoff, el cual puede causar daño cerebral permanente y la muerte. En un estudio, 40% de las personas con este síndrome murieron durante el tratamiento del alcoholismo. Los síntomas son el tambaleo severo, la confusión y la pérdida de la memoria. Otro problema nutricional grave es la carencia de la vitamina B ácido fólico, la cual puede causar anemia severa.

Síndrome de dificultad respiratoria agudo. El síndrome de dificultad respiratoria agudo (ARDS, acute respiratory distress syndrome) es a veces una forma mortal de la insuficiencia del pulmón que puede ser causada por varias afecciones médicas (incluyendo la cirugía del baipás del corazón y del pulmón, una infección severa, el trauma, las transfusiones de sangre, la neumonía y otras infecciones del pulmón). Un estudio reciente indica que los pacientes de terapia intensiva con unos antecedentes del abuso de alcohol tienen un riesgo significativamente mayor para el desarrollo de ARDS durante la hospitalización.

Interacciones de medicamentos. Los efectos de muchos medicamentos son fortalecidos por el alcohol, mientras que otros son inhibidos. De importancia especial es su efecto de refuerzo sobre los medicamentos que también deprimen el sistema nervioso central, incluyendo medicamentos de antiansiedad, sedativos, antidepresivos y antipsicóticos. El alcohol interactúa con muchos medicamentos usados por diabéticos. Dificulta los medicamentos que previenen las crisis convulsivas y con aquellos usados para prevenir la coagulación de la sangre. Aumenta el riesgo para la hemorragia del tubo gastrointestinal en las personas que toman aspirina u otros medicamentos inflamatorios sin esteroides. En otras palabras, tomando casi cualquier medicación, debe excluir el beber alcohol.

Embarazo y desarrollo infantil. Hasta las cantidades moderadas de alcohol pueden tener efectos dañinos sobre el feto en desarrollo, incluyendo bajo peso al nacer y un mayor riesgo para el aborto espontáneo. Las cantidades altas pueden causar síndrome alcohólico fetal, que puede dar lugar al daño cerebral y tanto al retardo mental como al del crecimiento. Un estudio reciente indica un riesgo significativamente mayor para la leucemia en los lactantes de mujeres que beben cualquier tipo de alcohol durante el embarazo.

Problemas para las personas mayores. Conforme envejecen las personas, el cuerpo metaboliza el alcohol de manera diferente. Toma menos bebidas para intoxicarse, y los órganos pueden ser dañados por cantidades más pequeñas de alcohol. En un estudio de personas con cirrosis alcohólica, la tasa de mortalidad para las personas mayores de 60 años de edad fue del 50%, comparado con sólo el 7% para los jóvenes. Además, hasta una mitad de los 100 medicamentos más prescritos para las personas mayores reacciona negativamente con el alcohol. Los médicos pueden pasar por alto el alcoholismo al evaluar a los pacientes ancianos, atribuyendo equivocadamente los signos del abuso de alcohol a los efectos normales del proceso de envejecimiento.

Efectos psicológicos sobre los niños. Casi siete millones de niños viven en hogares con al menos un padre alcohólico. El alcoholismo aumenta el riesgo para el comportamiento y el abuso violentos. Los niños de padres alcohólicos tienden a responder peor que otros académicamente, a tener una incidencia mayor de depresión, ansiedad y estrés y tener un autoestima inferior que otros niños. Los hogares alcohólicos tienen más conflictos y sus miembros son menos independientes y expresivos que en los hogares no alcohólicos o con padres alcohólicos en recuperación. Además del riesgo hereditario para el alcoholismo posterior, un estudio encontró que 41% de estos niños tenían graves problemas de hacer frente con las cosas y adaptarse; los efectos de un padre alcohólico sobre los niños pueden ser de toda la vida. Un estudio encontró que los niños que se diagnosticaron con depresión principal entre las edades de seis y 12 años tenían mayor probabilidad de tener a padres o parientes alcohólicos que los niños que no estaban deprimidos. Los niños con trastorno bipolar fueron tres veces más probables de tener una madre dependiente del alcohol, y los niños que sufrían de la depresión más probables de tener un padre que fue alcohólico. Hay unos 20 millones de niños adultos de padres alcohólicos, quienes están en mayor riesgo para dejar un matrimonio y para los síntomas psiquiátricos. El estudio concluyó que los únicos sucesos con mayor repercusión psicológica en los niños son los abusos sexual y físico.

Costos económicos. El alcoholismo y el abuso del alcohol tienen un alto coste en todos los países del mundo, por los costos médicos y la productividad de trabajo perdida.

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CONSECUENCIAS EN NIÑOS DE PADRES ALCOHOLICOS

Alrededor de 100.000 niños españoles tienen padres alcohólicos. Los psiquiatras de niños y adolescentes saben que estos niños tienen un riesgo mayor para desarrollar problemas emocionales que los hijos(as) de padres que no son alcohólicos. Los niños de padres alcohólicos tienen cuatro veces mayor probabilidad de ser alcoholicos que otros niños.

Un niño de este tipo de familia puede tener varios problemas:

Sentimientos de culpa: El niño(a) puede sentirse que es el causante del uso de alcohol por parte de su padre o madre.
Angustia o ansiedad: Puede sentirse continuamente preocupado por la situación del hogar. Puede temer que el padre (madre) alcohólico(a) enferme, se lesione o surjan peleas o violencia entre sus padres.
Verguenza: Los padres pueden dar el mensaje de que hay un secreto terrible en el hogar. Un niño(a) avergonzado(a) no invita a sus amigos a su casa y teme pedir ayuda a alguien.
Incapacidad para mantener relaciones interpersonales: Debido a su decepción por el alcoholismo de su padre (madre) muchas veces desconfía de los demás.
Confusión: Muchas veces la conducta de padre (madre) alcohólico cambia repentinamente de cariñosa a irritable, independientemente de la conducta del niño(a). La rutina familiar diaria, tan importante para organizar su vida, queda alterada al cambiar constantemente los horarios de sueño, comida y otras actividades.
Enojo: El niño puede sentir enojo contra el padre (madre) bebedor y molestia con el progenitor no alcohólico por no prestarle apoyo y protección
Depresión: El niño se siente solo y desesperado en su empeño por cambiar la situación.

Aunque el niño trata de mantener en secreto el alcoholismo de sus padres, los maestros, familiares y otros adultos se dan cuenta de que algo anda mal. Los psiquiatras de niños y adolescentes sugieren que la siguiente conducta en los niños puede ser indicativa de problemas de alcohol en el hogar: Pobre aprovechamiento académico, fuga del hogar o de la escuela. - Pocos o ningunos amigos, se aisla de sus compañeros de clases. - Conducta delincuente como robo, vandalismo, violencia. - Quejas físicas frecuentes, como dolor de estómago o cabeza. Abuso de droga o alcohol. - Agresión dirigida hacia otros niños.

Algunos niños de padres alcohólicos tienden a asumir el rol de "padres responsables" en la familia y entre los amigos. Tienden a manejar el alcoholismo de sus padres actuando de forma controlada, dedicándose a sus estudios con intensidad, alcanzando un aprovechamiento superior durante sus años escolares, mientras se aislan emocionalmente de sus padres y compañeros. Sus problemas emocionales saldrán a la luz cuando lleguen a la edad adulta.

Estos niños(as) se pueden beneficiar de ayuda de grupos como Al-Anon y Alateen. Pueden asistir a sus sesiones aún cuando sus padres no estén recibiendo ayuda. La ayuda profesional temprana es muy importante para prevenir problemas mas serios incluyendo alcoholismo en los niños. El psiquiatra de niños y adolescentes puede ayudarles a resolver sus problemas y a entender que no son responsables por el abuso de alcohol de sus padres.

El programa de tratamiento puede incluir terapia de grupo con otros jóvenes. Esto reduce el aislamiento que se imponen por ser hijos de alcohólicos. El psiquiatra de niños y adolescentes trabajará con frecuencia con el grupo familiar sobre todo cuando el progenitor alcohólico deje de beber. Así se pueden fomentar relaciones más sanas entre los miembros de la familia.

CONSECUENCIAS DEL ALCOHOL EN EL TRABAJO

Los estragos causados por el alcohol en el medio laboral no son siempre aparentes a simple vista. El alcohólico es con frecuencia un enfermo oculto y ocultado. Sus trastornos de comportamiento serios no suelen ser atribuidos al alcohol. El alcoholismo es una enfermedad progresiva que puede avanzar camuflada durante 10 ó 15 años. Es fácil de reconocer en estados avanzados, es bastante más difícil de ser detectada en estados intermedios. Muchos individuos llegan al trabajo la mañana después de la noche anterior. Para ponerse eufóricos tienen que tomar un trago antes de salir de casa, que solo dura hasta llegar al trabajo.

Toda la jornada está sufriendo con síntomas de abstinencia, sólo hace el trabajo de rutina y aún se camufla todo lo que puede. Tiene el espíritu lejos de su función y está en constante peligro de accidente. Le asaltan remordimientos, está nervioso y angustiado, listo para explotar en cualquier momento a la más pequeña contrariedad. Causa malos entendidos con su actitud y mina la moral de sus compañeros.

Con bastante frecuencia el alcohólico se convierte en autolesionista para poder disfrutar del tiempo libre por baja de accidente.

El alcoholismo produce estragos en la industria muy difíciles de establecer en estadísticas, incluso si el problema es conocido. He aquí algunos de los problemas:

http://www.aamexico.org.mx/

Baja de la productividad
Destrozo o mal uso del material
Deterioro de la calidad del producto fabricado
Disminuye el ritmo de producción donde está colocado
Gran cantidad de ausencias o tardanzas

Estos costes aumentan con el grado de competencia o autoridad del empleado. Cuanto más se sube en capacidad intelectual y en la personalidad del individuo, más progresará la enfermedad, más se acercan los períodos de ebriedad y más se intensifican y ampliarán los problemas. Todo esto por camuflarlo y protegerlo. Entre los síntomas que habitualmente se producen y pueden servir para realizar un diagnóstico social de alcoholismo destacan:

Retraso frecuente de la llegada al trabajo.
Ausencia frecuente los días después de fiesta o al menos lentitud, torpeza e irregularidad en el trabajo. .Desapariciones frecuentes del puesto sin justificación previa.
Pequeño absentismo por enfermedades menores: catarros, gripes, o por pequeños accidentes ocurridos con periodicidad en el trabajo, fuera de él, en ruta.
Cambio progresivo de actitud del sujeto considerado hasta entonces como buen trabajador, discusiones, críticas, pequeñas faltas de las que busca justificarse, pequeños accidentes de los que propone a otros o al material como responsable.
Variaciones marcadas de humor, cóleras, pérdidas del interés por el trabajo.