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Biodiesel en el mundo
El biodiesel en América tiene por lo menos de 45 a 50 años de antigüedad. El producto se produjo experimentalmente en el laboratorio de la Universidad de Uruguay en la década del 60. Años más tarde, se inició su producción con diferentes tipos de oleaginosas y su empleo masivo fue ganando interés en Argentina, Estados Unidos, Brasil y Colombia.
En Francia, Alemania,Italia, España, Suecia y Austria, la tecnología biodiesel ha tenido más años de uso que en América, siendo utilizado puro (B100) o mezclado con petrodiesel, denominándosele B5 (5 por ciento biodiesel y 95 por ciento petrodiesel) y B20 (20 por ciento biodiesel y 80 por ciento petrodiesel).
En el suroeste asiático, donde se encuentran los mayores productores mundiales de la palma aceitosa -al igual queen Colombia- el empleo del biodiesel ha ido en incremento.
Recurso de material oleaginoso y grasa animal
El biodiesel tiene como materia prima semillas aceitosas como las de mostaza, maíz, sorgo, soya, palma africana, girasol, cacahuate y coco, Igualmente, a la grasa animal y aceites usados de cocina. El mayor componente de ambas fuentes de materia prima son los triglicéridos. Esta materia escaracterizada por ésteres de glicerol con una larga cadena de ácidos comúnmente llamados ácidos grasos. Es extremadamente importante recordar que ambos recursos son mezclas de triglicéridos de distintos ácidos grasos. El metil éster proveniente de los ácidos grasos es similar a las largas cadenas aquilo para hacer del biodiesel un bus combustible.
Los parámetros mínimos para calificar lacalidad de la materia prima son: cero agua, porque una molécula de agua destruye una molécula del catalizador, y los ácidos grasos libres (FFA siglas en inglés) que deben estar por debajo del 1%. Esta condición es muy buena para una producción mayor de biodiesel. Cuando el porcentaje de los ácidos grasos libres (FFA) es mayor de 1%, el recobro de biodiesel dependerá del tipo de aceite y la cantidad dehidróxido de sodio empleado.
Justificación de la Transesterificación
Se justifica realizar la transesterificación del aceite vegetal y de la grasa animal porque hace posible conseguir valores de viscosidad con el metil éster o etil éster dentro del margen que especifica el petrodiesel (N2-S15, 1.9-4.1 mm2/S at 40 C). Sin embargo, es importante indicar que aceites de cocinar y vegetales usados(colza, soya y de maní), luego de ser sometidos a proceso de limpieza, se han usado como combustibles directamente en el motor diesel sin aplicarle el proceso básico de transesterificación. Desde luego, la literatura registra numerosos problemas con los inyectores, sellos, anillas y filtros de los motores diesel cuando los aceites se usan como combustible sin procesarlos.
En numerosos escritosse aconseja modificar los motores diesel, principalmente el centro computarizado de mando, antes de usar estos aceites de manera directa sin limpiarlos. Para evitar problemas con el motor es mejor procesar los aceites vegetales primarios y usados de cocinar y convertirlos en biodiesel. La calidad de este producto está definida por el estándar ASTM D 6751002 y es lo que los concesionarios yseguros requieren.
Las variables del proceso de transesterificación son: temperatura de la materia prima, temperatura de la reacción, razón del alcohol a aceite, concentración y tipo de catalizador, intensidad de la mezcla y pureza de los reactivos. La máxima producción de éster se consigue con temperaturas en el rango de 60 C a 80 C y con razón de molaridad de 6 a 1.
Procesos para producir biodieselLa tecnología y el proceso van de la mano y se debe adquirir aquellas que trabajen con la complejidad de materia prima disponible y el valor que corresponda a la calidad de glicerina que se necesite. En el mercado están disponibles las tecnologías para realizar ambos procesos: lote y continuo.
A. Lote
El método más simple es producir biodiesel en lote con alcohol metílico o etílico. Se...