Producción de biodiesel

PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE DE COCINA

Universidad Industrial de Santander
Escuela de Ingeniería Química
Mayo de 2008

RESUMEN
En el presente informe se reseña la producción de biodiesel (mono alquil esteres de ácidos grasos) a escala de laboratorio, por medio de la transesterificación con metanol de triglicéridos provenientes de aceite de cocina de uso común. Estareacción se catalizó de forma alcalina con hidróxido de sodio. Además se realiza la caracterización del biodiesel obtenido que incluye prueba de espectroscopia de infrarrojo, prueba de reología y determinación de propiedades físicas, y su posterior análisis para la comparación con los estándares ASTM e ISO.


1. INTRODUCCIÓN

El biodiesel es el monoalquil éster de un ácido graso de cadenalarga derivado de aceites vegetales, grasas animales o aceites de fritura usados que se utiliza en motores de ignición por compresión. Se obtiene por reacción de transesterificación que consiste en la conversión de los triglicéridos, esteres de ácidos grasos y glicerol, que conforman los aceites, en metil o etil esteres de los mismos ácidos grasos. Esto se puede lograr tratando los aceites conmetanol o etanol en medio ácido, alcalino o enzimático. Los aceites vegetales más utilizados provienen de soja, girasol y de colza.

Fig. 1 Reacción de transesterificación

El producto de la transesterificación es una mezcla de esteres, alcohol, catalizador (acido o álcali) mono-, di- triglicéridos y glicerol (10 % aprox. de la producción de biodiesel). La glicerina producida una vezrefinada puede ser empleada en distintos campos como: industria química (plásticos, pinturas, conservantes), cosmética, farmacéutica, explosivos. Otro de los subproductos que se obtiene junto con los mencionados son jabones.

La calidad del biodiesel obtenido se determina a partir de las siguientes propiedades: El calor calorífico, la viscosidad, la densidad, punto de nube que se define como latemperatura a la cual el biodiesel forma una nube cuando es enfriado y es una medida del punto de congelación, el “flash point” que es una medida de la volatilidad del combustible y el número de cetano que es una medida de la calidad de ignición del combustible.

El uso de biodiesel presenta ciertas ventajas:

* Produce una cantidad de energía similar al diesel de petróleo.
* Nocontiene azufre y, por ende, no genera emanaciones de este elemento.
* Mejor combustión, que reduce el humo visible en el arranque en un 30%.
* Reduce las emisiones de CO2, CO, partículas e hidrocarburos aromáticos.
* Los derrames de este combustible en las aguas de ríos y mares resultan menos contaminantes y letales para la flora y fauna marina que los combustibles fósiles.
*Se degradan más rápidamente que los petrocombustibles.
* Su combustión genera menos elementos nocivos que los combustibles tradicionales.
* Es menos irritante para la piel humana.
* Actúa como lubricante de los motores prolongando su vida útil, además la auto ignición, la potencia y el torque del motor permanecen inalterados.
* Su transporte y almacenamiento resultamás seguro que el de los petroderivados ya que posee un punto de ignición más elevado
* No necesita que los motores en los que se use sean modificados.
El balance energético del biodiesel, considerando la diferencia entre la energía que produce el biodiesel  y la energía necesaria para la producción del mismo,  desde la fase agrícola   hasta la fase  industrial es positivo al  menos en 30%.Es importante resaltar que los esteres metílicos de los ácidos grasos son además  son valiosas materias primas para la producción de:
* Alcoholes grasos (materias primas para la preparación de detergentes aniónicos, emulsionantes, plastificantes, retardantes en la evaporación del agua en cosméticos).
* Éster de ácidos grasos que no es posible obtener por esterificación...