Quimica

BIODIESEL: PRODUCCIÓN Y CONTROL DE CALIDAD
Carlos A. Querini
Instituto de Investigaciones en Catálisis y Petroquímica (INCAPE) – (Fac. Ing. QuímicaUNL, CONICET) – Santiago del Estero 2654 - (3000) Santa Fe
Introducción
El biodiesel es un combustible obtenido por reacción entre un aceite o una grasa y un
alcohol. La reacción es catalizada por un álcali, típicamente hidróxido de sodio o depotasio. Este combustible es adecuado para ser utilizado en motores diesel, ya sea puro
o en mezclas con gas oil.
Este combustible se ha estado usando en diferentes partes del mundo desde hace
varios años. La necesidad de no depender fuertemente de los derivados del petróleo,
motivó que se considerara el uso de los combustibles obtenidos por recursos renovables
como una alternativa. Losvaivenes en la producción, distribución, y costos del petróleo, y
por lo tanto sus derivados, motivan el creciente interés en los biocombustibles, como el
bioetanol y el biodiesel. Adicionalmente, estos últimos presentan una enorme ventaja
respecto de los combustibles derivados del petróleo, cual es el notablemente inferior
impacto ambiental, debido a la prácticamente nula producción neta de losgases de efecto
invernadero (dióxido de carbono).
La legislación de la Unión Europea establece que para el año 2010, todo el gasoil que
se consuma en Europa, debe contener 10% de biodiesel. La producción y consumo de
biodiesel ha crecido notablemente en el mundo en los últimos años. En Argentina se
encuentra en análisis un proyecto de ley, que otorga beneficios a los proyectos de
producción debiocombustibles, y tiene el objetivo de reemplazar el 5 % del gasoil con
biodiesel.
Procesos de producción
El uso de materias primas tradicionales, de baja acidez, como los aceites de soja,
girasol, colza, maíz, etc, conducen a la producción de un combustible de mayor precio que
el gasoil derivado del petróleo. No obstante, razones ambientales y estratégicas han dado
a este combustiblecreciente importancia, y debido a su gran disponibilidad y la presencia
de incentivos fiscales, estas materias primas han sido las más mas usadas para producir
el biodiesel en gran escala.
Oleina
A=60
MeOH

Recuperación
MeOH

Fase MeOH
Reacción
(SO4H2)

Decantac

Fase MeOH
A=20

Reacción
MeOH (SO4H2)

Decantac
A=2

Reacción
NaOH

MeOH
Recuperación
Metanol
Biodiesel

EvapLavado

Esquema 1: diagrama de flujo, para la producción de biodiesel a partir de materiales de
alta acidez.
No obstante, existen opciones para producir el biodiesel con costos competitivos, en
unidades de producción de baja escala, a partir de materias primas alternativas de menor

- 269 -

Workshops

valor, y en general de mayor acidez. Estos materiales de menor valor económicoson por
ejemplo aceite usado de cocina, grasas ácidas, grasas marrones, grasa de pollo, etc.
Debido a su alta acidez, no pueden ser usados en el proceso de catálisis alcalina. En
nuestros laboratorios, hemos desarrollado metodologías para usar este tipo de materias
primas para la producción de biodiesel. Estos procesos involucran la combinación de
catálisis ácida y catálisis alcalina. En laprimera etapa, la materia prima, compuesta de
ácidos grasos y triglicéridos (aceite o grasa), se reacciona con metanol y ácido sulfúrico
como catalizador. Esta etapa, puede requerir mas de un paso de reacción, dependiendo
de la acidez inicial del material. Una vez que se logra reducir la acidez a valores inferiores
a 2, se puede proceder con la catálisis alcalina convencional. En la primeraetapa, se
transforman los ácidos grasos en biodiesel, y en la segunda los triglicéridos en biodiesel.
En el esquema 1 se muestra la secuencia operativa.
De hecho que el proceso es mas costoso que el convencional, por requerir mayor
tiempo de reacción, y equipamiento adicional. Pero este costo se compensa con el hecho
de aprovechar materiales de muy bajo costo, en muchos caso residuales de...