““Producción de biodiesel a partir Producción de biodiesel a partir de grasas animales y aceites de grasas animales y aceites

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIAUNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA

LA MOLINA LA MOLINA –– LIMA PERULIMA PERU

CYTED RED BIALEMA - COBER IV

de grasas animales y aceites de grasas animales y aceites vegetales vegetales residualesresiduales””

José L. Calle M., José L. Calle M., Ph.D.Ph.D.Jefe Laboratorio Energías RenovablesJefe Laboratorio Energías Renovables

Departamento de Ordenamiento TerritorialDepartamento de Ordenamiento Territorialy Desarrollo Sostenible y Desarrollo Sostenible

Facultad de Ingeniería Agrícola Facultad de Ingeniería Agrícola erenovables@lamolina.edu.peerenovables@lamolina.edu.pe

biodiesel@lamolina.edu.pebiodiesel@lamolina.edu.pe

Gas20.5% 6.2%

Nuclear

Hidro 2.2%

Solar, EólicaGeotérmicaMareomotríz0.6%

ENERGIA PRIMARIA EN EL MUNDO

BiomasaTradicional80%

BiomasaComercial20%

Carbón26.0%

Petróleo34.4%

6.2%

Biomasa10.1%

Fuente: Adaptado del “International Energy Agency, K ey World Energy Statistics 2008”

PROYECCIÓN ENERGÉTICA EN PERÚ

FUENTE: MEM, 2007FUENTE: MEM, 2007

Gases de efecto invernadero

?

Impacto en el Medio Ambiente“Calentamiento Global”

Combustibles Fósiles

Etanol, maíz, USA

Biodiesel, colza, EU

Etanol,caña de azúcar, Brasil

Con cambio en el uso de la tierra

Fuente : IEA y FAO

10-30%

40-60%

80-90%

Tendencia Futuras De Los Biocombustibles

2020

2050

BIOREFINERIASSistemas complejos

“3da y 4ta GENERACION”

2005

2010

“1ra GENERACION”Mejorar tecnologías existentes

“2da GENERACION”Lignucelulosicos, biomasa, cultivos energéticos.

“3da y 4ta GENERACION”Genéticamente modificados: Alta producción deBiocombustibles y captura de carbono.

o Manejo del medio ambiente; evitar desechar y contam inar las fuentes de agua de desagüe.

o Biocarburante en motores diesel; reduce los gases efecto

¿Por qué Biodiesel a partir de aceites y grasas residuales?

o Biocarburante en motores diesel; reduce los gases efecto invernadero.

o Bajo costo de producción. Aceite gratuito.o Promueve alimentación sana: evita su rehúso y probl emas de salud

desechándolos correctamente.o Otros usos; calderos y como solvente en mantenimien to de equipos

industriales.o Oportunidad de trabajo; pequeñas empresas “pymes”.

¿¿ Es Es PosiblePosible Biodiesel A Biodiesel A PartirPartirDe De AceitesAceites VirgenesVirgenes??

yy Seguridad Alimentaria;Seguridad Alimentaria; competencia principalmente por competencia principalmente por agua y agua y tierras.tierras.

yy Crecimiento de la población; Crecimiento de la población; necesidad de alimentaciónnecesidad de alimentación, , desnutrición y desnutrición y pobreza no ha disminuido.pobreza no ha disminuido.pobreza no ha disminuido.pobreza no ha disminuido.

yy MonocultivosMonocultivos a gran escala causan pérdidas de bosques y a gran escala causan pérdidas de bosques y biodiversidad.biodiversidad.

yy Balance de energía fósil bajo en algunos casos. Balance de energía fósil bajo en algunos casos. ( maíz 1:2 , soya 1:3 ( maíz 1:2 , soya 1:3 ))

yy FinalmenteFinalmente: “: “No son una formula mágica pero es una oportunidad No son una formula mágica pero es una oportunidad interesanteinteresante””

Investigaciones en biodiesel en la FIA-UNALM

y Zonas urbanas con aceites y grasas y grasas residuales:x Reciclar aceites comestibles usados y disminuir contaminación

x Reciclado de grasas animales: pollo, residuo industria pesquera

Zonas Rurales aisladas amazónicasy Zonas Rurales aisladas amazónicasx Diseño de sistemas de producción de biodiesel a pequeña escala

(+1,800 comunidades aisladas, 15% población peruana selva )+1,800 comunidades aisladas, 15% población peruana selva ):

y Prueba en motoresxx Potencia, torque, rendimiento, emisionesPotencia, torque, rendimiento, emisiones

yy Segunda generación:Segunda generación:xx Evaluación del potencial biomasa (cascarilla arroz, aserrín)Evaluación del potencial biomasa (cascarilla arroz, aserrín)

xx Diseño de Diseño de gasificadoresgasificadores (pirolisis) a pequeña escala(pirolisis) a pequeña escala

Tipos de aceite a usar en Tipos de aceite a usar en producción de biodieselproducción de biodiesel

yyAceiteAceite refinadorefinado::xx Más Más costosocostoso

yyAceite Aceite crudocrudo sin refinarsin refinar::xx Más Más económicoeconómicoxx Más Más económicoeconómico

xx Puede contener Puede contener impurezasimpurezas que dificultan su manejoque dificultan su manejo

xx RequeriráRequerirá un un refinamientorefinamiento parcialparcial

yyAceite Aceite usado usado previamente: previamente: xx El más económicoEl más económico

xx Puede contener Puede contener agua y/o impurezasagua y/o impurezas

xx Puede estar muy Puede estar muy degradadodegradado

Procesos de producción Procesos de producción de de biodiéselbiodiésel

yyProcesos físico químicosProcesos físico químicos (más comunes):(más comunes):

xx Proceso ácido Proceso ácido –– basebase (aceites con alto IA):(aceites con alto IA):

•• EsterificaciónEsterificación

•• TransesterificaciónTransesterificación•• TransesterificaciónTransesterificación

xx Proceso alcalino Proceso alcalino

•• TransesterificaciónTransesterificación

yyOtros procesosOtros procesos::xx Procesos enzimáticosProcesos enzimáticos

xx Procesos Procesos supercríticossupercríticos

xx Directamente Directamente a partir dea partir de semillas oleaginosassemillas oleaginosas

TransesterificaciónTransesterificación

catalizador

calor

1 triglicérido 3 metanol 1 glicerina 3 metiléster

Proceso genérico: Proceso genérico: producción de biodieselproducción de biodiesel

Ensayos básicos para determinar Ensayos básicos para determinar calidad de biodieselcalidad de biodiesel

La elaboración de biodiesel no solo es el proceso de La elaboración de biodiesel no solo es el proceso de transesterificacióntransesterificaciónsi no también hay que tener presente la purificación y calidad del si no también hay que tener presente la purificación y calidad del biodiesel finalbiodiesel final..

Entre los principales parámetros a tomar en cuenta para la calidad del Entre los principales parámetros a tomar en cuenta para la calidad del biodiesel se tienen:biodiesel se tienen:

�� Glicerina total y glicerina libreGlicerina total y glicerina libre�� Viscosidad Viscosidad �� Punto de inflamaciónPunto de inflamación�� Residuo de carbón Residuo de carbón conrradsonconrradson�� Contenido de aguaContenido de agua�� Numero de Numero de cetanocetano�� Cenizas sulfatadasCenizas sulfatadas�� Fluidez a bajas temperaturasFluidez a bajas temperaturas�� Poder caloríficoPoder calorífico

PROYECTO UNALM CONCYTEC“biodiesel a partir de aceites residuales

del comedor Universitario”

Recojo de Aceites residuales Recojo de Aceites residuales UNALMUNALM

y El Comedor atiende entre 2,000-

Antecedentes

y El Comedor atiende entre 2,000-3,000 raciones diarias

y Bota al desagüe 300 a 600 lts de aceite usado.

y Los Buses, tractores y vehículos de la UNALM consumen 1,500 gal/ mes diesel 2

Proceso de producción

De Biodiesel

Esquema de planta piloto

Capacidad: 180 litros/batch hasta 1 ton/dia

Planta pilotoPlanta piloto

FIAFIA--UNALMUNALM--CONCYTECCONCYTEC

(180 (180 ltslts/batch)/batch)

Biodiesel a partir Biodiesel a partir de grasa de pollode grasa de pollo

En Lima se consumen aproximadamente 27 millones de kilogramos de pollomensual. La grasa mayormente se desperdicia. Esta se puede aprovecharusando de enzimas hidrolizantés para producir grasa liquida y proteínas

93% de 93% de rendimientorendimiento en el en el tratamiento tratamiento hidrolizado y hidrolizado y

Rendimientos de biodiesel a partir Rendimientos de biodiesel a partir de la grasa de pollode la grasa de pollo

Biodiesel

Hidrolizado

Control

hidrolizado y hidrolizado y control.control.

Biodiesel

glicerina

Biodiesel

glicerina

yUtilización de grasa de res

Biodiesel a partir de grasa en vacunos

Biodiesel a partir de grasa de Biodiesel a partir de grasa de vacunos vacunos

Sebo de vacuno a Tº Sebo de vacuno a Tº ambiente (ambiente (estado sólidoestado sólido))

Se calienta a 50 ºC para que Se calienta a 50 ºC para que este en estado liquido y así este en estado liquido y así

poder procesarlopoder procesarlo

Tratamiento de aguas residuales con micro algas

� 80% aguas residuales se vierte al mar sin tratamiento.

� Problemas de falta de agua y calidad de estas.

� Uso de la biomasa Algas; como alimento � Uso de la biomasa Algas; como alimento y biocarburante.

� Buenas condiciones de radiación solar � Capturan CO2 de la atmósfera� Ciclos de producción muy cortos

Rendimientos promedios :• Soja 400 Lts. x Há. x Año• Palma 6.000 Lts. x Há x Ano• Algas 100.000 lts. x há/año (laboratorio)• Algas 45,000 lts x ha/año a nivel de campo

PROYECTO CLYRAPROYECTO CLYRA

yy Campaña “Come Limpio y Recicla Aceite Campaña “Come Limpio y Recicla Aceite --CLYRA”CLYRA”

yy TieneTiene comocomo objetivoobjetivo lala concientizaciónconcientización enen laladisposicióndisposición yy reciclajereciclaje dede loslos aceitesaceites usadosusados dedecocinacocina..cocinacocina..

yy BuscaBusca fomentarfomentar lala donacióndonación dede loslos aceitesaceitesusadosusados dede lala comunidadcomunidad molineramolinera yy dede loslosestablecimientosestablecimientos dede comidacomida..

yy LideradoLiderado porpor lala ComunidadComunidad AmbientalAmbiental MolineraMolinera ––CAMCAM (alumnos),(alumnos), LaboratorioLaboratorio dede EnergíasEnergíasRenovablesRenovables yy VicerrectoradoVicerrectorado AcadémicoAcadémico..

http://www.lamolina.edu.pe/ler/