Producción Fotocatalítica de Biodiesel con TiO2

• Correa Aguado, Hans Christian ^[1] ; Álvarez Salazar, Juan Carlos ; González Rodríguez, Luis Mario ; Ibarra Pérez, Teodoro
  1. [1] Instituto Politécnico Nacional

     Instituto Politécnico Nacional

     México

     
• Localización: Biotecnología y Sustentabilidad, ISSN-e 2448-7562, Vol. 8, Núm. 1, 2023 (Ejemplar dedicado a: Biotecnología y Sustentabilidad), págs. 42-51
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Photocatalytic Biodiesel Production with TiO2
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    El biodiesel es una fuente de energía renovable, eco-amigable y con un gran potencial para ser utilizado en motores de combustión diésel. La producción convencional de biodiesel se caracteriza por el uso de catalizadores alcalinos o ácidos nocivos para la salud y el medio ambiente. El dióxido de titanio (TiO2), es un óxido natural con baja toxicidad, insoluble en agua, con alta estabilidad química, resistencia a la corrosión y es abundante en la tierra. El TiO2 ha mostrado alta eficiencia como fotocatalizador heterogéneo debido a su gran área superficial, y a sus propiedades ácido-base. En esta investigación se estableció un diseño preexperimental aleatorio para determinar las mejores condiciones de reacción en la síntesis fotocatalítica de biodiesel a partir de aceite de oliva. Las variables para evaluar fueron, concentración de TiO2 (0.1-1 g/L), tiempo de reacción bajo luz UV (10-120 min), y relación molar -aceite/metanol (1:3-1:9). Como catalizador, el TiO2 generó rendimientos de biodiesel de moderados a buenos (19-70%). El rendimiento más alto de biodiesel (70%) se logró bajo las siguientes condiciones: 0.1 g/L de catalizador, tiempo de reacción de 120 min, y relación de aceite/metanol 1:9 v/v. Este trabajo demuestra el potencial del TiO2 como catalizador en la producción de biodiesel a partir de aceites vegetales. Se propone realizar una optimización del proceso por metodología de superficie de respuesta para incrementar el rendimiento de biodiesel.

  • English

    Biodiesel is a renewable, eco-friendly energy source with great potential for use in diesel combustion engines. Conventional biodiesel production is characterized by using alkaline or acid catalysts that harm health and the environment. Titanium dioxide (TiO2) is a natural oxide with low toxicity, is insoluble in water, has high chemical stability, is corrosion resistant, and is abundant in the earth. TiO2 has shown high efficiency as a heterogeneous photocatalyst due to its large surface area and acid-base properties. This research established a randomized pre-experimental design to determine the best reaction conditions for the photocatalytic synthesis of biodiesel from olive oil. The variables to be evaluated were TiO2 concentration (0.1-1 g/L), reaction time under UV light (10-120 min), and molar ratio -oil/methanol (1:3-1:9). As a catalyst, TiO2 generated moderate to good biodiesel yields (19-70%). The highest biodiesel yield (70%) was achieved under the following conditions: 0.1 g/L catalyst, 120 min reaction time, and 1:9 v/v oil/methanol ratio. This work demonstrates the potential of TiO2 as a catalyst in the production of biodiesel from vegetable oils. Process optimization by response surface methodology should be performed to increase the biodiesel yield.