Resumen de Optimización de resultados en la síntesis de biodiesel a partir de diversos aceites mediante el uso de catálisis heterogénea
Sergio Palomera Marco, Elisabet Pires Ezquerra, Beatriz Lázaro Peiró
La progresiva disminución de las reservas de combustibles fósiles y los problemas medioambientales asociados a su combustión, obligan a la búsqueda de cuevas alternativas energéticas. De aquí es de donde surge la idea de nuestro proyecto, el cual pretende optimizar la producción de un combustible alternativo, el biodiesel a partir de fuentes de energía renovables, la biomasa.
El biodiesel es un combustible diesel, técnicamente competitivo, que puede contribuir a mejorar la calidad del medio ambiente de ahí que en los útlimos años haya surgido como una alternativa a los combustibles de origen fósil con la introducción de numerosas plantas de fabricación favorecidas en gran medida por los incentivos económicos a las que están sujetas.
Actualmente, la ruta más habitual para producir biodiesel es por medio de la transesterificación de aceites vegetales con metanol mediante la acción de un catalizador homogéneo principalmente hidróxidos de metales alcalinos. El mayor problema de la catálisis homogénea, en su aplicación industrial, es la separación de catalizador de los productos que se forman en la misma fase.
las investigaciones en la mejora del proceso de obtención de biodiesel han encontrado en los catalizadores heterogéneos una ruta alternativa, facilitando de este modo la etapa de separación del catalizador del producto. Los catalizadores heterogéneos ofrecen otra serie de ventajas entre las que destaca la posibilidad de su reutilización. Esto disminuirá también el coste de producción del biodiesel. Además, los procesos son medioambientalmente más limpios con lo que estamos favoreciendo una química más respetuosa con el planeta.
En el presente proyecto se pretende optimizar la reacción de síntesis de biodiesel mediante la transesterificación de aceites vegetales con catálisis heterogénea.
Con este fin, se presentan los resultados de la transesterificación de distintos tipos de aceites vegetales mediante catálisis heterogénea.
Los aceites vegetales ensayados en este proyecto (aceite de girasol, aceite de maíz, aceite de soja, aceite de semillas, aceite de colza y aceite de oliva) se caracterizaron por su composición en ácidos grasos.
Se realizó un estudio para determinar las condiciones óptimas para la transesterificación de los aceites vegetales, para ello, se valoró la actividad de distintos catalizadores heterogéneos, eligiendo el óxido mixto Mg/Al 9:1 como el catalizador más adecuado. Utilizando este catalizador se llevó a cabo un diseño de experimentos que permitió determinar las condiciones óptimas de reacción.
Los aceites del estudio se transesterificaron en las condiciones determinadas como óptimas para poder comparar sus resultados con los obtenidos en la transesterificación llevada a cabo con catalizador homogéneo (MeONa).
Con los resultados obtenidos se valoró la influencia de la naturaleza del aceite en el proceso de transesterificación y en la calidad del combustible obtenido, cuantificando la calidad del combustible por su adecuación a los estándares europeos.
Los resultados obtenidos indicaban que entre los aceites vegetales ensayados los de girasol y colza eran los que ofrecían una mejor perspectiva para su utilización en la síntesis de biodiesel.
Junto con los aceites vegetales, se incorporó al estudio aceite usado (aceite vegetal usado en alimentación) para valorar su potencial en la transesterificación, con el objetivo de la valorización del residuo que supone, hecho que mejoraría la rentabilidad económica del proceso por la vía del abaratamiento de la obtención de materias primas y el ahorro en cuanto a la gestión y tratamiento del residuo.
Para determinar la composición de las muestras de biodiesel obtenido, así como la composición de los aceites vegetales usados, se puso a punto un método de determinación de resultados basado en la técnica analítica de la cromatografía de gases.
Finalmente, se incorpora como anexo un estudio de cultivos intentando determinar las condiciones óptimas para los cultivos energéticos que mejores resultados presentaron en el estudio, valorando las mejores ubicaciones geográficas para estos en España y en concreto en la Comunidad Autónoma de Aragón. En este anexo se realiza también un repaso sobre las últimas novedades en cuando a materias primas para la obtención de biodiesel.
