Biocombustibles

científicos chinos han desarrollado un nuevo catalizador ecológico derivado de cáscaras de crustáceos que puede mejorar el proceso de producción de biodiesel haciéndolo más barato y renovable.

[R. M. Navarro – Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC)]
El biodiesel derivado de aceites vegetales o animales, usadas o residuales, se presenta como una alternativa a los combustibles fósilesdebido a su carácter renovable y a su menor impacto ambiental. La manufactura actual de biodiesel se hace mediante procesos de transesterificación de aceites vegetales o animales con alcoholes ligeros (metanol) que emplean catalizadores para la transformación (Figura 1):
 

Figura 1.- Reacción de transesterificación base de la producción de biodiesel a partir de aceite

Los catalizadoresusados en el proceso son necesarios para que ocurra la reacción de transesterificación y sea posible alcanzar una alta velocidad en la producción de biodiesel. Los catalizadores convencionales utilizados a nivel industrial, suelen ser ácidos o bases fuertes (ácido sulfúrico, KOH, NaOH) que permiten obtener una elevada conversión de biodiesel bajo condiciones moderadas de operación (50-70ºC). Loscatalizadores se utilizan disueltos (catalizadores homogéneos) en la mezcla reaccionante aceite+alcohol lo que hace que no puedan ser recuperados una vez finalizada la reacción de transesterificación. Este hecho hace que, tras reacción, tengan que ser neutralizados y separados de la fase biodiesel con los consecuentes problemas medioambientales y de corrosión de las instalaciones que se derivan de lagestión de los grandes volúmenes de disoluciones fuertemente básicas(ácidas) que se requieren en el proceso homogéneo. Para mejorar este aspecto en la producción de biodiesel, se esta tratando de sustituir los catalizadores convencionales homogéneos por catalizadores sólidos que permitan su separación por filtración de la mezcla reaccionante para su posterior reutilización. En este sentido se hanrealizado investigaciones para desarrollar catalizadores basados en sólidos ácidos o básicos (zeolitas intercambiadas, nafión, CaO, MgO,…) pero con resultados aún lejanos a los alcanzados con los catalizadores homogéneos ácidos o básicos convencionales.
En el desarrollo de nuevos catalizadores heterogéneos para la producción de biodiesel se ha reportado recientemente la interesante actividadcatalítica que presentan sólidos carbonosos procedentes de la incompleta carbonización de materiales orgánicos naturales (sacáridos, celulosa,…). En esta línea de actuación, investigadores de la Universidad de Whan (China) han desarrollado nuevos catalizadores para la producción de biodiesel basados en sólidos carbonosos formados a partir de cáscaras de crustáceos. En el desarrollo de estoscatalizadores los investigadores han carbonizado parcialmente las cáscaras de crustáceos transformando la quitina, principal componente de la cáscara, en una estructura porosa abierta formada por polímeros funcionalizados. El tratamiento de este material con KF forma un sólido inorgánico de carácter básico con interesantes propiedades catalíticas para la transesterificación de aceites en la producción debiodiesel. En test de laboratorio, estos nuevos catalizadores han logrado resultados prometedores en la producción de biodiesel (90% de conversión en 3h en la transesterificación de aceite de colza + metanol a 65ºC). A pesar de que los catalizadores presentan algunos problemas en su estabilidad que deben ser resueltos en desarrollos futuros, las ventajas de este cambio en la tecnología decatalizadores podría ser importante para conseguir una producción de biodiesel de una forma más eficiente y ecológica que la lograda en la actualidad con los sistemas industriales utilizando catalizadores homogéneos.

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