biodiesel

Biodiesel
Autores: Silvia Cerdeira, Helena Ceretti y Eduardo ReciulschiResponsable disciplinar: Silvia BlausteinÁrea disciplinar: QuímicaTemática: BiocombustiblesNivel: Secundario, ciclo básicoSecuencia didáctica elaborada por Educ.ar
Propósitos generales
● Promover el uso de los equipos portátiles en el proceso de enseñanza y aprendizaje.
● Promover el trabajo en red y colaborativo, ladiscusión y el intercambio entre pares, la realización en conjunto de la propuesta, la autonomía de los alumnos y el rol del docente como orientador y facilitador del trabajo.
● Estimular la búsqueda y selección crítica de información proveniente de diferentes soportes, la evaluación y validación, el procesamiento, la jerarquización, la crítica y la interpretación.
Introducción a las actividades¿Alguna vez se preguntaron por qué no se puede utilizar el aceite de la cocina para hacer funcionar un auto? ¿Por qué no? Porque el aceite de la cocina es más viscoso que el combustible que se usa en los autos y, por lo tanto, presentaría cierta dificultad para fluir por el motor. Por medio de una reacción química es posible modificar estos aceites vegetales y transformarlos en un combustibleadecuado para motores de tipo diesel, como los de los tractores.
Los aceites vegetales son ésteres de ácidos carboxílicos que contienen una cadena carbonada de 12 carbonos o más (conocidos como ácidos grasos), y glicerol (1,2,3-propanotriol).
Glicerol (1,2,3-propanotriol)

Ácido oleico (ácido graso presente en el aceite de oliva)
Un éster es un compuesto orgánico formado por la reacción de unácido carboxílico (RCOOH) y un alcohol (R´OH) (Vean la secuencia didáctica Solventes industriales). La reacción que tiene lugar entre ambos compuestos se denomina esterificación o condensación. Además del éster se produce agua, y esta reacción puede representarse mediante la siguiente ecuación general:


RCOOH + R´OH  RCOOR´ + H2O
Donde R y R´ son cadenas de carbonos e hidrógenos (cadenasalquílicas) y RCOOR´, es el éster.


Los ésteres presentes en los aceites vegetales se denominan triglicéridos (vean la secuencia didáctica Lípidos). Estas son moléculas muy grandes (alta masa molecular y cadenas carbonadas muy largas) y son responsables de la viscosidad de estos aceites. Por ejemplo, el aceite de oliva contiene un triglicérido con la siguiente formula química:

Es un éster delglicerol y del ácido oleico (los dos primeros radicales en esta estructura) y del ácido palmítico (radical en el último carbono: CH3(CH2)14COOH).
Si se hace reaccionar a estos triglicéridos con metanol, la molécula se rompe en unidades más pequeñas. Se forma glicerol y ésteres metílicos (del alcohol metílico o metanol) de los ácidos grasos presentes. Si estos últimos se separan del glicerol, seobtiene un combustible con las características adecuadas para un motor diesel. A este combustible se lo denomina biodiesel.
A esta reacción se la denomina transesterificación. Se puede realizar tratando los aceites vegetales de la cocina (tanto nuevos como usados) con metanol o etanol en un medio ácido o alcalino (como catalizadores), y la mezcla obtenida corresponde al biodiesel.
Los aceitesvegetales más utilizados provienen de la soja, el girasol y la colza. La reacción de transesterificación se puede representar con la siguiente ecuación:

RCOOH = ácido graso, por lo tanto, R debe contener más de 12 carbonos.
R representa el esqueleto carbonado de un ácido graso (RCOOH), por lo tanto posee 12 o más átomos de C.
El biodiesel produce una cantidad de energía similar al diesel obtenidodel petróleo. Puede ser utilizado en embarcaciones, tractores o transportes en general. Actualmente, en muchos países, se utiliza en mezclas con nafta en diversos porcentajes, ya que se lo considera un combustible ecológicamente más amigable.
Para poder visualizar la reacción anterior, primero miren este video:
¿Cómo hacer biodiesel? (3,18 minutos).
Objetivos de las actividades
Que los...