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INTRODUCCIÓN El biodiesel es un combustible completamente natural y renovable que puede ser utilizado en cualquier aplicación donde se use petrodiesel, aunque en su nombre aparece el vocablo "Diesel", no existen combustibles fósiles o petróleo en su composición, es fabricado 100% de aceite vegetal. En la década anterior, el biodiesel ganó gran popularidad debido a sus enormes ventajas frente al petrodiesel: no tóxico, biodegradable, no inflamable, económico y más seguro de manejar y utilizar. Técnicamente, el biodiesel es un metiléster de aceite vegetal, se forma mediante la remoción de la glicerina del triglicérido (aceite), en un proceso similar a la saponificación, las moléculas restantes (cadenas simples de hidrocarburos)forman el biodiesel, no contienen azufre, anillos o compuestos aromáticos;además al contener cerca del 10% de oxígeno, es un combustible que no requiere aditivos para cumplir las normas ambientales del gobierno colombiano en lo referente a contenido de oxígeno. El biodiesel aquí elaborado se produce a partir de Aceite de Palma, uno de los aceites vegetales que mayor cantidad de ácidos grasos con cadenas saturadas posee (después del aceite de coco). Debido a esta situación el aceite de palma no es recomendado para la nutrición, ya que sus cadenas pueden formar deposiciones en las vías sanguíneas, además de otros factores como la alta temperatura de fusión. El aceite de palma es producido en Colombia principalmente en la zona del magdalena medio, que tiene las características ambientales propicias para que prospere el cultivo de palma, llegando a ser el primer productor continental. DESCRIPCIÓN DEL PROCESO Un resumen del proceso se puede apreciar en el diagrama de bloques anexo (Ver Diagrama de bloques).

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INTRODUCCIÓN

El biodiesel es un combustible completamente natural y renovable que puede ser utilizado en cualquier aplicación donde se use petrodiesel, aunque en su nombre aparece el vocablo "Diesel", no existen combustibles fósiles o petróleo en su composición, es fabricado 100% de aceite vegetal.

En la década anterior, el biodiesel ganó gran popularidad debido a sus enormes ventajas frente al petrodiesel: no tóxico, biodegradable, no inflamable, económico y más seguro de manejar y utilizar.

Técnicamente, el biodiesel es un metiléster de aceite vegetal, se forma mediante la remoción de la glicerina del triglicérido (aceite), en un proceso similar a la saponificación, las moléculas restantes (cadenas simples de hidrocarburos)forman el biodiesel, no contienen azufre, anillos o compuestos aromáticos;además al contener cerca del 10% de oxígeno, es un combustible que no requiere aditivos para cumplir las normas ambientales del gobierno colombiano en lo referente a contenido de oxígeno.

El biodiesel aquí elaborado se produce a partir de Aceite de Palma, uno de los aceites vegetales que mayor cantidad de ácidos grasos con cadenas saturadas posee (después del aceite de coco). Debido a esta situación el aceite de palma no es recomendado para la nutrición, ya que sus cadenas pueden formar deposiciones en las vías sanguíneas, además de otros factores como la alta temperatura de fusión.

El aceite de palma es producido en Colombia principalmente en la zona del magdalena medio, que tiene las características ambientales propicias para que prospere el cultivo de palma, llegando a ser el primer productor continental.

DESCRIPCIÓN DEL PROCESO

Un resumen del proceso se puede apreciar en el diagrama de bloques anexo (Ver

Diagrama de bloques).

El proceso empieza realizando una mezcla de metanol con hidróxido de sodio en proporción de 31/1 en un tanque agitado. Tanto el metanol como el hidróxido de sodio deben ser anhidros debido a que el agua juega un papel catalítico para producir jabón (producto indeseado). Esta mezcla se adiciona al aceite de palma teniendo en cuenta que debe ir un 60% en exceso de metanol, en un tanqueb agitado.

La mezcla pasa a un reactor de columna (tomado como PFR), que posee las características de temperatura, presión y método de contacto ideales para que la reacción sea exitosa. Al final del reactor se debe haber desarrollado la reacción en un 90%. Desde el reactor se está produciendo constantemente glicerol e igualmente se irá sedimentando, así que posterior a este se dispone de un sedimentador diseñado para extraer el glicerol producido. Esto también mejora el equilibrio de la reacción para la producción de metilésteres. La fase ligera es pasada a un nuevo reactor, esta

vez como tanque agitado (CSTR) donde se llega a una transesterificacion del 97%. Seguidamente se procede a un proceso de lavado con agua (a un pH de 8) a una temperatura de 80°C; esta se lleva la mayor parte del glicerol suspendido asícomo una buena parte del metanol y una pequeña parte de aceite, metilésteres y jabón. La fase ligera pasa se procede a pasar al tercer reactor, primero recirculando una parte al segundo reactor para mejorar la concentración de glicerol y así favorecer la reacción. Antes de llegar al tercer reactor, la solución se mezcla nuevamente con un flujo de metanol e hidróxido de sodio utilizando una relación de tres veces la inicial y una proporción de metanol del 30% en exceso.

Hay entonces una secuencia similar a la anteriormente descrita. Los reactores nombrados trabajan a 80°C y 2 bar continuamente.

Después del segundo lavado la fase ligera es despojada casi completamente del metanol en un tanque de separación Flash que funciona a 85°C y 0.9 bar. Luego, mediante una serie de dos lavadores con agua de proceso se retira la mayor cantidad del jabón presente y posteriormente se lleva la fase ligera a un separador de fases que funciona a 120°C y 0.9 bar, eliminando la casi totalidad del agua. El biodiesel, finalmente se enfría y filtra.

Las corrientes de salida de subproductos como glicerol, pasan a una planta de purificación en la que se neutraliza, invierte la formación de jabones y se recupera el biodiesel presente.

Anexo a este documento se puede ver el diagrama de Flujo del proceso (ver

Diagrama de flujo)BALANCES DE MATERIA Y ENERGÍA

En los anexos se pueden ver los balances de materia y energía del proceso antes descrito. (ver balances)

RIESGOS EN EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE BIODIESEL

El proceso de obtención de Biodiesel a partir del Aceite de Palma presenta ciertos riesgos que se pueden minimizar o corregir desde el diseño, por lo cual se analizan las unidades y/o operaciones que presentan dicha característica.

En este proceso se utilizan materias primas bastante tóxicas como el metanol y NaOH que deben tener un tratamiento especial. El metanol es un compuesto volátil que puede entrar en combustión si se somete a una fuente de ignición, la inhalación de los vapores de metanol causan transtornos nerviosos, pérdida del conocimiento y la ingestión causa ceguera y alteraciones neurocerebrales; por tal razón este compuesto debe estar bien almacenado en envases de acero inoxidable. Se deben poseer sistemas de alarma y controladores de incendio a base de CO2.

El Hidróxido de sodio es una sal que reacciona violentamente con el agua, desprendiendo gran cantidad de calor. Se deben controlar las reacciones del NaOH en tanques agitados. El recipiente de almacenamiento debe estar protegido de la humedad y ser de un material inoxidable.

El biodiesel es un componente que puede entrar en combustión fácilmente por lo que se recomienda no utilizar ninguna fuente de ignición cerca de su almacenamiento. Además de esto colocar sistemas de alarma contra incendios.Se debe tener control de nivel en cada uno de los recipientes de mezclado, sedimentadores, reactores y evaporadores, así como controles de temperatura en los reactores con el fin de controlar la reacción.

En toda la planta se deben restringir las fuentes de ignición y tener sistemas de control de incendios (alarmas y extintores de CO2). Se deben evitar fugas demetanol y almacenarlo en un lugar ventilado.

COSTOS

En los anexos se discriminan el costo de los equipos (ver equipos), y los costos de

Manufactura (ver Costos) para el proceso antes descrito. También se puede ver un resumen de los costos más importantes (ver Resumen costos)

ANÁLISIS ECONÓMICO

El análisis más importante a la hora de iniciar un proyecto es el económico, con el fin de decidir si se invierte en el proyecto o se escoge otra alternativa que produzca mayores dividendos. La Tabla 1 muestra los costos anuales, que la planta de biodiesel genera.

Tabla 1 . Análisis Económico

Inversión Inicial (US$) 2’676,000

Costo de manufactura (años) 3’322,000

Tasa de crecimiento anual de manufactura 8%

VM, costo de salvamento (US$) 267,600

Valor de ventas (US$/ año) 2’807,000

Tasa de crecimiento anual del valor de ventas 10%

Duración 10 añosLa inversión inicial está dada por el costo de capital “Grass Roots” que se obtiene del valor de adquisición e instalación de la planta en general nueva (Ver Costos).

El costo de manufactura anual, incluye los costos directos, los costos fijos, de materias primas y los generales. Dentro de los costos directos se tienen en cuenta, los costos de materias primas, tratamiento de residuos, servicios y mano de obra de operación entre otros. En los costos fijos se tienen en cuenta la depreciación, impuestos, locales, costos de manufactura y seguros. Los costos generales incluyen costos de administración, distribución, ventas, investigación y desarrollo [ 2 ]

La tasa de crecimiento anual de manufactura se estima del 8% anual, acorde al sistema inflacionario del país. El costo de salvamento para la planta se estima para los diez años de operación como el 10% del valor inicial en el año cero enque se inicia el proyecto [ 12 ]

Del valor de ventas anuales de biodiesel y subproductos, se obtiene el valor que tiene el diesel en el mercado para finales del año 2001. La tasa anual de crecimiento para el valor de ventas se estima para el biodiesel y los subproductos del 15% anual.Si se le exige al proyecto una tasa mínima de retorno (TMR) del 30% anual, se puede realizar un análisis que defina la factibilidad económica del mismo.

Si se llevan todos los valores futuros al presente por medio de relaciones económicas [12] se puede conocer la factibilidad económica de la planta debiodiesel a diez años así:

VP = - CGr – T2(P/T2,8%,30%,10) + 2’807,000(P/T3,15%,30%,10) + VM(P/F,30%,10)

VP = U$ -2’170,092

El valor negativo de VP significa que no es factible económicamente el proyecto a un plazo de 10 años con una tasa mínima de retorno del 30% anual.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

· Mediante el método diseñado se alcanza una gran conversión (99.6%).

· El diseño de cada uno de los equipos fue utilizando como primera base los antecedentes del proceso y luego las observaciones y sugerencias que en la heurística se refieren con respecto a esto.

· Debido a la no factibilidad en el proceso de obtención de Biodiesel a partir del aceite de palma, se puede crear una planta con mayor envergadura quepermita producir una cantidad mayor de Biodiesel para obtener un negocio viable.

· Los precios totales de venta del biodiesel anualmente deberían pasar los U$

3’270,000 para poder recuperar la inversión inicial.

· Buscar nuevas tecnologías que permitan desarrollar el proceso a un menor costo, por ejemplo utilizar un catalizador que mejore el rendimiento en la reacción de transesterificación.· Utilizar tanques de lavado de mayor eficiencia para evitar el consumo excesivo de agua en el proceso.

· Recuperar el metanol mediante un tratamiento de las aguas residuales.

· Evaluar la utilización de un procedimiento de generación de vacío por condensación de los vapores en lugar de utilizar compresores para disminuir los costos.

Cómo hacer biodiésel

Primera parte

Cualquiera puede producir biodiésel. Es fácil, puedes hacerlo en tu cocina, y es mejor que el combustible derivado del petróleo que venden las petroleras. Tu motor funcionará mejor y durante más tiempo con tu combustible casero, y es mucho más limpio. Es mejor para el ambiente y para la salud. Si lo produces a partir de aceite de cocina usado no sólo será barato, también estarás reciclando un residuo contaminante. Así es como se hace:

Primera parte

Libros PDF

Calefactor de aceite usado de Roger SandersManual para construir un calefactor de aceite usado. 34 páginas con explicación teórica, planos e instrucciones. Precio: 22,50 $

Construcción y uso de un alambique para etanolLibro electrónico de cuarenta páginas que incluye planos e instrucciones paso por paso.Precio: 42,50 $

Las tres alternativas 1. Mezclas 2. Aceite vegetal como combustible diésel 3. ¿Biodiésel o aceite vegetal?

Las tres alternativas

Hay tres maneras de hacer funcionar un motor diésel con aceite vegetal. Una de ellas es mezclarlo con gasolina, diésel mineral (procedente del petróleo), o algún otro disolvente. La segunda manera es quemarlo directamente sin mezclarlo con nada, y la tercera es transformarlo en biodiésel. Cada una de ellas tiene ventajas e inconvenientes.

Mezclas

El aceite vegetal es mucho más viscoso que el diésel mineral y que el biodiésel. El propósito de mezclarlo con otros combustibles o disolventes es reducir su viscosidad para que fluya mejor a través del sistema de combustible hasta la cámara de combustión.

Se hacen distintas mezclas, desde 10% de aceite y 90% de diésel, hasta 90% de aceite y 10% de diésel. Algunas personas usan estas mezclas sin precalentamiento (el calor reduce la viscosidad del aceite), o usan incluso aceite vegetal puro sin haberlo precalentado.

Esto último puede hacerse en verano con un viejo Mercedes IDI diésel de cinco cilindros de los años ochenta, que es un motor muy resistente. Aunque no le siente bien, lo aguantará. No puede hacerse con cualquier motor.

Para hacerlo bien y sin riesgos hay que modificar el motor y el sistema de combustible, por lo menos añadiendo precalentamiento (sigue leyendo). En ese caso no hacen falta mezclas, puede usarse aceite vegetal puro.

Las mezclas de aceite vegetal con distintos disolventes como la trementina, o con «ingredientes secretos», como el naftaleno o la gasolina sin plomo, son experimentales. Se sabe muy poco o nada sobre los efectos de estos aditivos en las características de combustión del combustible, o sobre su efecto en el motor a largo plazo. Estas mezclas no son recomendables.

Su mayor viscosidad no es el único problema del empleo de aceite vegetal como combustible. La composición y características de combustión del aceite vegetal son distintas de las del combustible diésel para el que están diseñados los motores, especialmente los más modernos. Los motores modernos son máquinas de tecnología avanzada bastante exigentes con las características del combustible. Son resistentes, pero hay que cuidarlos.

Esto no está garantizado, pero se dice que una mezcla de 20% de aceite vegetal de buena calidad con 80% de diésel mineral es bastante segura para motores antiguos, especialmente en verano. En los demás casos, para usar aceite vegetal hay que modificar el motor, o transformar el aceite en biodiésel.

En general las mezclas son un compromiso pobre. Sin embargo pueden tener ventajas cuando hace frio. Como ocurre con el biodiésel, mezclando algo de diésel mineral con el aceite vegetal se reduce la temperatura a la que el aceite empieza a gelificarse.

Aceite vegetal como combustible diésel

Los sistemas para aceite vegetal pueden ser una opción limpia, eficaz y barata.

Para que el motor funcione con biodiésel no es necesaria ninguna modificación, en cambio para que funcione con aceite vegetal hay que hacerle algunos cambios. Lo mejor es instalar un sistema profesional de un depósito, con inyectores nuevos y precalentamiento del combustible. El sistema para aceite vegetal de Elsbettfunciona con diésel mineral, biodiésel, aceite vegetal, y cualquier combinación entre ellos. Permite arrancar y parar el motor sin ninguna precaución especial, como en un automóvil normal. La furgoneta Toyota TownAce de Journey to Forever tiene instalado el sistema Elsbett de un depósito.

También hay sistemas de dos depósitos con precalentamiento del aceite. Hay que arrancar el motor con diésel mineral o biodiésel. Mientras el aceite se va calentando un segundo depósito, y sustituye al diésel cuando está lo bastante fluido. Antes de parar hay que volver al diésel para evitar daños en los inyectores..

¿Biodiésel o aceite vegetal?

El biodiésel tiene varias ventajas sobre el aceite vegetal:

Puede usarse en cualquire vehículo diésel sin ninguna modificación en el motor.

Sus propiedades son más adecuadas que las del aceite para climas fríos, aunque no tanto como las del diésel mineral.

A diferencia del aceite, está respaldado por pruebas de larga duración en muchos países, incluyendo miles de quilómetros en la carretera.

El biodiésel es un combustible limpio, seguro y bien desarrollado, mientras que muchos sistemas para aceite vegetal son aún experimentales y hay que investigarlos más.

Por otra parte, el biodiésel puede ser más caro, dependiendo de la materia prima, de la cantidad producida, y de si se compara con el aceite nuevo o con el aceite usado. Además hay que procesarlo.

De todas formas también hay que procesar el aceite vegetal, especialmente el aceite de cocina usado, que mucha gente prefiere porque es gratuito o muy barato. Hay que limpiar el aceite de cocina usado de partículas, impurezas y agua. Muchas veces también hay que desacidificarlo.

CombustibleHay que

procesarloFuncionamiento

garantizado

Cambios en el

motorCoste

* Puede que haya que cambiar los filtros de combustible durante las dos primeras semanas. En algunos motores antiguos hay que cambiar los conductos y las

juntas de caucho. Consulta El biodiésel y tu vehículo

Biodiésel Sí Sí* No

Más barato que

el diésel mineral

Aceite vegetal

Sí, pero menos

No Sí

Más barato a

largo plazo

La mayoría de los estadounidenses consume unos 500 galones de combustible al año (diez galones por semana), lo que supone un coste de 1.200 $ al año (precios de diciembre de 2008).

El diésel mineral cuesta por lo menos el doble en muchos otros países industrializados (en el Reino Unido, en diciembre de 2008, costaba el

equivalente a 5,74 $ por galon US), pero en esos el consumo es menor que en EE.UU..

Los productores de biodiésel caseros producen biodiésel con aceite de cocina usado con un coste de entre 0,50 y 1,00 $/galón, de forma que sus 500 galones anuales les cuestan entre 250 y 500 dólares.

Un sistema para aceite vegetal cuesta entre 500 y 1.200 dólares, o más. Consiguiendo el aceite gratis, el sistema se amortiza en el plazo de un año, que no es mucho en la vida de un motor diésel. Pero probablemente no se ahorre tanto como con la producción de biodiésel.

¿Funcionará bien el motor con aceite vegetal? Sí, si instalas un buen sistema. Más información en Aceite vegetal como combustible diésel.

Biodiésel

Probablemente la mejor solución sea transformar el aceite en biodiésel.

Hay biodiésel disponible comercialmente. La mayoría de los principales fabricantes europeos de automóviles ofrecen garantías para el uso de biodiésel en sus motores, aunque puede que no para cualquier biodiésel. Algunos fabricantes solo garantizan el funcionamiento con biodiésel de colza, y no con biodiésel de soja, porque el de soja no cumple la norma de calidad europea EN 14214.

En Alemania hay miles de estaciones de servicio que venden biodiésel, y más barato que el diésel mineral. Todo el diésel mineral que se vende en Francia contiene entre un 2% y un 5% de biodiésel. Las leyes europeas obligarán a hacerlo así en todos los paíeses de la Unión Europea. Ya hay leyes similares en algunos estados de EE.UU., donde las ventas de este combustible crecen rápidamente. En el Reino Unido el biodiésel paga menos impuestos de el diésel mineral.

Si prefieres hacerlo personamente, hay buenos métodos para producir biodiésel de gran calidad. Algunos de los productos necesarios son peligrosos, toma todas las precauciones. Si te quemas, quedas mutilado, pierdes la vista, mueres, o haces daño a alguien, nos dará mucha pena, pero no nos sentiremos responsables. La responsabilidad de tus actos es solo tuya.

Por otra parte, nadie se ha hecho daño produciendo biodiésel casero. Muchas personas corrientes de todo el mundo han estado haciendolo durante años, y hasta ahora no ha ocurrido ningún accidente grave. Haciendolo con prudencia y sensatez no es peligroso.

«Sensatez» quiere decir que no tengas demasiado miedo, como algunas personas que dicen: «me gustaría hacer biodiésel, pero me asustan esos venenos terribles». De hecho son bastante comunes en las casas. La lejía se emplea como desatascador de tuberías; el metanol como combustible para barbacoa y en aeromodelismo.

Miralo con perspectiva, no hay motivo para tener miedo. Empieza por aprender todo lo que puedas. Encontrarás mucha información aquí y en otros sitios web. Consulta Seguridad.

¿Cómo empezar?

Empieza con el proceso, el reactor puede esperar. Lo más recomendable es hacer pruebas de un litro conaceite nuevo, que es más fácil que con aceite usado. Puedes hacerlas con una batidora vieja o construyendo un sencillo mini-reactor para pruebas.

Avanza paso por paso. Estudia todo lo que dice esta página. Puedes hacer comprobaciones que te ayuden a seguir por buen camino. Cuando tengas dominadas las pruebas con aceite nuevo, podrás empezar con el aceite usado. Después podrás intentarlo con cantidades mayores.

En el fondo todo es bastante sencillo. No hay nada en este proceso que una persona corriente no pueda comprender y hacer bien, pero hay mucho que aprender. Aquí encontrarás toda la información necesaria. Journey to Forever es el resultado de la colaboración de miles de personas de todo el mundo durante una década.

El proceso

El biodiésel se hace a partir de grasas de origen animal y vegetal, que desde el punto de vista químico sontriglicéridos. No puede hacerse con grasa de origen inorgánico, como el aceite lubricante.

Cada molécula de triglicérido está formada por tres moléculas de ácido graso unidas a una molécula de glicerina. La reacción de formación de biodiésel consiste en separar los ácidos grasos de la glicerina con ayuda

de un catalizador (NaOH o KOH), y unir cada uno de ellos a una molécula de metanol o de etanol. Esta reacción se llama transesterificación.

Productos necesarios

Para los principiantes que hacen sus primeras pruebas es mejor comprar reactivos de calidad a un distribuidor de productos químicos. Aunque el coste unitario parezca caro, al principio hace falta poca cantidad, y merece la pena a cambio de evitar que la mala calidad de los reactivos altere el resultado de la prueba. Cuando termines las pruebas y empieces a producir en mayor cantidad, será el momento de buscar suministros baratos.

El alcohol puede ser metanol, que forma metilésteres, o etanol, que forma etilésteres. Puede hacerse metanol a partir de biomasa (madera), sin embargo casi todo el metanol disponible procede del gas natural, que es un combustible fósil. No hay manera de crear metanol casero.

La mayor parte del etanol disponible procede de las plantas (el resto procede del petróleo), y además puede producirse de forma casera. Hacer biodiésel con etanol es mucho más difícil que hacerlo con metanol. El biodiésel de etanol no es para principiantes.

El etanol es el alcohol etílico presente en las bebidas alcoholicas; el metanol es venenoso. En realidad los dos son tóxicos, pero el metanol es mucho más peligroso. No debes preocuparte, porque el metanol es seguro si se trata con cuidado. Todo lo que leas aquí está escrito pensando en la seguridad. Consulta Seguridad.

Otros nombres del metanol son: alcohol metílico, alcohol de madera, hidrato de metilo, carbinol, hidróxido de metilo, hidroximetano. Todos ellos son lo mismo. El término metilcarbinol se refiere tanto al metanol como al etanol.

La pureza del metanol tiene que ser por lo menos del 99%.

Para las pruebas puedes comprar combustible para barbacoa en un supermercado. No siempre es metanol, tienes que asegurarte de que sea metanol puro antes de comprarlo. Si contiene alguna otra substancia no sirve. Tampoco sirven el etanol desnaturalizado ni el isopropanol.

La lejía puede ser hidróxido de potasio (KOH) o hidróxido de sodio (NaOH, sosa caústica). Ambos son higroscópicos, es decir, que absoben fácilmente la humedad del aire, y eso reduce su capacidad para catalizar la reacción. Hay que guardarlos siempre en recipientes cerrados herméticamente.

En los procesos descritos aquí (método de una etapa, método base-base, método ácido-base) puede usarse cualquiera de los dos (KOH o NaOH).

El hidróxido de sodio (NaOH) es más barato. El hidróxido de potasio (KOH) es mejor como catalizador y más fácil de usar. Los productores experimentados, que consiguen combustible de excelente calidad, usan hidróxido de potasio, y también los productores comerciales. Otra ventaja del KOH es que proporciona como subproducto del proceso fertilizante de potasio.

Recomendamos el hidróxido de potasio (KOH), especialmente a los principiantes.

El proceso es el mismo con KOH que con NaOH, pero la cantidad tiene que ser 1,4 veces mayor (1,4025). Se vende con varias concentraciones. Puedes comprar KOH y NaOH a distribuidores de productos químicos y en tiendas de artículos para fabricación de jabón.

El NaOH se utiliza como desatascador de tuberías y puedes comprarlo en supermercados, pero tiene que ser NaOH puro. Sacude el bote para asegurarte de que los granos están sueltos. Si han absorbido humedad estarán pegados unos a otros. Recuerda que tienes que guardar el hidróxido en un recipiente hermético. Los granos tienen que ser translúcidos e incoloros. Si son de algún color como azul o púrpura, contienen alguna otra substancia y no sirven. Asegúrate de que lo que compras es NaOH puro.

La manera más común de comparar la acidez de distintos aceites usados es indicar el resultado de la valoración hecha con NaOH. Sin importar el catalizador que utilizan en el proceso (KOH o NaOH), la mayoría de los productores expresa la acidez del aceite como el nº de gotas de solución de NaOH que fueron necesarias en la valoración.

ATENCIÓN: La lejía es muy corrosiva. Evita el contacto con la piel y con los ojos, no respires los gases que desprende, y mantenla alejada de

alimentos, niños y mascotas. La lejía reacciona con el aluminio, el estaño y el cinc.Para el metóxido utiliza recipientes de HDPE (polietileno de gran densidad), vidrio, acero inoxidable, o esmaltados. Consulta Seguridad.

¿Qué aceite es mejor?

Los principiantes deben hacer sus primeras pruebas con aceite nuevo, sin cocinar. Los mejores aceites son el de colza, el de canola (que es una variedad de colza desarrollada en Canadá), el de maíz, el de soja y el de girasol.

No hagas tus pruebas con aceite de maní (cacahuete). El biodiésel de maní empieza a solidificarse a 15,5º C. Puede dar resultados extraños en las pruebas de calidad, que son una parte importante del aprendizaje.

El biodiésel hecho con aceite de palma, aceite de coco, sebo o manteca, solo sirve para el verano, porque con el frío se espesa y solidifica. El biodiésel suele tener un punto de fusión menor que el aceite del que proviene, pero si vives en un clima frío evita estas grasas y aceites, al menos en tus primeras pruebas.

El aceite de oliva, el de maní, el de palma, el sebo y la manteca pueden ser más ácidos de lo que es normal en los aceites comestibles refinados (menos de 1% de acidez). La acidez afecta al proceso de producción de biodiésel. En las primeras pruebas el aceite de tener la menor acidez posible. Evita también estos aceites.

La mayoría de los aceites comestibles comerciales contiene aditivos, como ácido cítrico y antiespumantes, que no tienen ningún efecto sobre el proceso o la calidad del combustible.

Si no encuentras ninguno de los aceites recomendados prueba con el aceite de cocina más común de tu región (tiene que ser aceite refinado). Probablemente será adecuado.

Cuando domines la realización de pruebas de un litro de aceite nuevo que superen los controles de calidad, empiza con pruebas de un litro de aceite usado. Cuando hayas completado con éxito las pruebas con distintos tipos de aceite podrás empezar la producción de biodiésel de gran calidad, y sabrás como enfrentarte a las peculiaridades de cada uno de ellos.

Tu primera prueba

Materiales y utensilios:

Un litro de aceite vegetal nuevo, sin cocinar 200 ml de metanol con pureza del 99% Catalizador, que puede ser hidróxido de potasio (KOH) o hidróxido

de sodio (NaOH). Recomendamos KOH porque da mejor resultado Batidora vieja, o mejor un mini-reactor Balanza con 0,1 gr de resolución (mejor aún con una resolución de

0,01 gr) Vasos de medición para el metanol y el aceite Recipiente de medio litro de HDPE blanco y translúcido con ----- y

tapa de rosca Dos embudos que encajen en la boca del recipiente de HDPE, uno

para el metanol y otro para la lejía Una botella de dos litros de plástico PET (botella normal de agua o

de refresco) para la sedimentación Dos botellas de dos litros de plástico PET para el lavado Termómetro

Todo tiene que estar limpio y seco. Compra lejía y metanol de calidad a un distribuidor de productos químicos o de material de laboratorio. También es posible comprar lejía de buena calidad a distribuidores de artículos para fabricación de jabón. Aunque el coste unitario parezca caro, al principio hace falta poca cantidad, y merece la pena a cambio de evitar que la mala calidad de los reactivos altere el resultado de la prueba.

1. Seguridad

Lee las instrucciones de seguridad.

2. Lejía

Tienes que darte prisa al pesar la lejía porque absorbe la humedad del aire con mucha facilidad, y el agua es perjudicial para la reacción. Para pesarla métela dentro de una bolsa de plástico (o puedes meter el bote y la balanza dentro de una gran bolsa de plástico transparente). Cierra bien el bote y la bolsa, enrrollándola sobre sí misma para sacar de su interior tanto aire como sea posible. La balanza debe estar ajustada para que no

tenga en cuenta el peso de la bolsa (pulsa la tecla "tara" con la bolsa vacía sobre la balanza).

¿Cuánta lejía es necesaria? Si utilizas NaOH (por lo menos 97% de pureza), la catidad necesaria es de 3,5 gramos exactos. Si utilizas KOH la cantidad depende de la pureza: pureza del 99% (poco común), exactamene 4,9 gr (4,90875); 92% (más común), 5,3 gr (5,33); 90%, 5,5 gr (5,454); 85%, 5,8 gr (5,775). Sirve cualquier pureza igual o mayor a 85%.

3. Preparación del metóxido

Sigue el método sencillo para preparar metóxido, que es una forma segura de hacerlo.

Mide 200 ml de metanol y viértelos con un embudo dentro del recipiende de medio litro de HDPE. el metanol también absorbe humedad del aire, hazlo deprisa y cierra bien la botella del metanol. No le tengas miedo. A temperatura ambiente normal no se evapora suficiente cantidad para suponer un peligro.

Añade la lejía al metanol en el recipiente de HDPE, con cuidado, mediante un segundo embudo. Encaja el tapón y enrrosca la tapa encima firmemente. Agita la botella unas pocas veces, de lado lado formando un remolino (no la sacudas en vertical). La botella se calienta durante la reacción. Agitandola bien durante un minuto, a intervalos de cinco o seis minutos, la lejía se disolverá en el metanol formando metóxido de sodio o metóxido de potasio. Puedes empezar el proceso en cuanto se haya disuelto toda la lejía.

Cuanto más agites más rápido se disolverá. El NaOH puede tardar en disolverse toda una noche, unas pocas horas, o tan solo media hora, si se agita mucho. Pero no seas impaciente, espera a que se disuelva completamente. El KOH se disuelve en mucho menos tiempo que el NaOH y puede estar listo en diez minutos. Agitando cinco o seis veces tarda media hora.

4. La reacción

Mini-reactor para pruebas

Con batidora. Utiliza una batidora vieja o una nueva barata. Recuerda que nunca podrás volver a cocinar con ella. Comprueba que las juntas se encuentren en buen estado (debe ser un modelo con recipiente cerrado), que todas sus piezas estén limpias y secas, y que cierre perfectamente.

Precalienta el aceite a 55º C y viertelo dentro de la batidora. Con la máquina aún parada, vierte el metóxido con mucho cuidado. Antes de empezar asegurate de que la tapa esté bien cerrada. Debes mezclar durante veinte o treinta minutos, o un poco más. Es suficiente con una velocidad de giro lenta.

Con mini-reactor. En contrarás las instrucciones para costruirlo en la página del mini-reactor. Improvisa cuando sea necesario, puede hacerse de distintas maneras. Con este reactor la reacción tarda una hora a una temperatura de 55º C.

5. Trasvase

En cuanto termine la reacción vierte la mezcla en una de las botellas de dos litros y cierrala. La mezcla se contrae al enfriarse, deformando la botella. Puede que tengas dejar que entre algo de aire después de un rato.

6. Separación

Biodiésel recien hecho, veinte minutos después de la reacción.

Déjalo en reposo uno o dos días, o mejor un poco más. La glicerina formará una capa oscura en el fondo claramente separada de la capa de biodiésel que flota encima, de color claro. El color exacto de estas dos capas depende del aceite empleado. El biodiésel suele ser de color amarillo pálido (más parecido al ambar si está hecho con aceite de cocina usado). El biodiésel puede estar cristalino o turbio, no importa. Si está turbio se aclarará con el tiempo, pero no hace falta esperar.

Después de la separación decanta el biodiésel cuidadosamente en un frasco limpio o en una botella de plástico, evitando que entre glicerina en el nuevo recipiente. Si ocurre, dejalo en reposo para que vuelvan a separarse.

7. Calidad

Para comprobar la calidad del biodiésel haz la prueba del lavado y la prueba del metanol. Si no pasa las pruebas no te desanimes. Si durante el reposo se ha formado la capa de glicerina en el fondo, ya has conseguido biodiésel.

Es normal que los primeros intentos no pasen las pruebas de calidad. Por ejemplo, distintas batidoras y reactores tienen distintas formas y velocidades de giro. Eso afecta al tiempo de reacción, y hay que hacer ajustes.

Solo necesitas más práctica, especialmente para medir con exactitud. Asegúrate de que los reactivos que usas son de calidad y de que has seguido las instrucciones al pie de la letra.

8. Lavado

Si la muestra ha pasado las pruebas puedes lavar el resto. Consulta lavado. Haz el lavado en dos botellas de plástico de dos litros, con medio litro de agua de grifo en cada uno de los tres o cuatro lavados que son necesarios. Haz un agujero de dos milímetros en el fondo de cada botella y tápalo.

Vierte el biodiésel en una de las botellas y añade medio litro de agua limpia. Cierra bien la botella y agitala hasta que formen una mezcla homogénea. Si tienes un mezclador de pinturas lo bastante pequeño y una taladradora de velocidad variable, puedes recortar las botellas y mezclar con la taladradora. Deja que repose por lo menos tres horas. Drena el agua del fondo através del agujero, tapalo con el dedo cuando empieze a salir biodiésel, y trasvasa el combustible a la otra botella para el siguiente lavado. Limpia la botella y tapa el agujero. Debes repetir este proceso tres o cuatro veces.

9. Secado

Cuando está translúcido y cristalino ya está seco. Puede que tarde unas horas, o unos días. Si tienes prisa calientalo suavemente hasta 48º C y deja que se enfríe. Así se evapora el agua, déjalo en un recipiente abierto.

¡Felicidades!

Acabas de crear combustible de excelente calidad.

Nuestro primer biodiésel

Keith sostiene dos muestras

Cuando hicimos nuestro primer biodiésel en Hong Kong hace más de siete años, era una investigación personal. Casi todo era improvisado y rudimentario. A parte de los reactivos, vasos de medición y jeringas, solo tuvimos que comprar una balanza.

Lo hicimos con desatascador de desagües de hidróxido de sodio, comprado en una droguería, y sesenta litros de aceite de cocina usado del McDonald's de la isla de Lantau. Estaba en cuatro garrafas de 16 litros. Era una mezcla de aceite y resíduos de grasa de pollo y ternera. En dos de las garrafas se había solidificado; en las otras dos era una pasta semilíquida. Lo calentamos en la cocina hasta 50º C y lo pasamos por un colador de malla fina, y después por filtros de café. Estaba bastante limpio, pues quedaron en los filtros pocos restos de comida.

También compramos diez litros del aceite de cocina más barato que pudimos encontrar. En las etiquetas solo ponía «aceite de cocina», sin decir de qué tipo. Con este aceite hicimos nuestra primera prueba.

Nos salió bien, aunque dos de nuestros seis primeros intentos no funcionaron. Hemos aprendido mucho desde entonces. Ahora conseguimos siempre biodiésel de excelente calidad. Ya no lo hacemos la reacción ni la preparación del metóxido en recipientes abiertos, ni tú tampoco deberías. Consulta Seguridad y Reactores para biodiésel.

Desde entonces hemos mejorado enormemente nuestros conocimientos, equipos y medidas de seguridad. Principalmente gracias a la colaboración de miles de productores caseros de todo el mundo en la lista de correo de los biocombustibles y otros foros de internet.

Biodiésel de aceite nuevo

Midori mide la temperatura del aceite

Nota: Haz tu primera prueba con un litro de aceite nuevo (sin cocinar) siguiendo las instrucciones del apartado Tu primera prueba. Comprueba el resultado con lasPruebas de calidad.

Nos resultó difícil encontrar metanol puro en Hong Kong, por lo que acabamos pagando el carísimo precio de 10 $ por litro (compramos cinco litros), a un distribuidor mayorista de productos químicos. Su pureza tiene que alcanzar el 99%.

Usamos Hidróxido de sodio (NaOH), comprado como desatascador de desagües en una droguería. Venía en pequeños botes de plástico, y no siempre se encontraba en buen estado. Recomendamos usar hidróxido de potasio (KOH) en vez de NaOH.

Lo hicimos con dos litros de metanol, diez litros de aceite vegetal y 3,5 gr de NaOH por cada litro de aceite (35 gr para diez litros). Es mejor empezar con pruebas de un litro.

Tuvimos que medir deprisa los 35 gr de lejía porque absorbe la humedad del aire. En Hong Kong la humedad estival es del 80% y la temperatura de 30ºC o más. La lejía se humedecía enseguida y perdía efectividad.

Preparamos el metóxido en una botella de cristal con las pareces gruesas y resistente al calor, con el cuello estrecho para evitar salpicaduras. Empezó a calentarse mucho y a desprender vapor de metanol. La reacción tardó 15 minutos. Siempre hay que preparar el metóxido en recipientes cerrados, aunque por entonces nosotros no lo sabíamos.

El metóxido de sodio es una substancia alcalina muy corrosiva. Cuando trabajes con metóxido respeta todas las medidas de seguridad, ten cerca un grifo de agua corriente y una botella de vinagre. Si te salpica en la piel, empapa la zona afectada en vinagre y enjuagala bajo el grifo con mucha agua.

Mientras habiamos calentado los diez litros de aceite hasta 40ºC en un cubo de acero de veinte litros para darle fluidez y que se mezclara mejor con el metóxido (55ºC es una temperatura más apropiada). Si calientas demasiado el metanol se evaporará (el metanol hierve a 64,7ºC).

Habiamos construido un soporte de madera para sujetar una taladradora, que hacía girar un mezclador de pinturas. Funcionó bien y sin salpicar. Esto es poco recomendable, pues es peligroso poner motores eléctricos sobre recipientes abiertos que desprenden vapor de metanol, que es inflamable. Consulta Reactor sencillo de 20 litros.

Con el agitador en marcha, añadimos el metóxido al aceite cuidadosamente. La reacción comenzó de inmediato, transformando la mezcla en un líquido dorado y cristalino. Seguimos agitando durante una hora a temperatura constante, y lo dejamos reposar toda la noche. Al día siguiente sacamos del cubo diez litros de biodiésel, quedando en el fondo dos litros de glicerina.

Biodiésel de aceite usado

Aceite de cocina usado

El isopropanol (alcohol isopropílico) necesario para valorar (medir la acidez) del aceite se puede comprar a distribuidores de productos químicos. Se dice que sirve con una pureza del 70%, pero a nosotros no nos dió buenos resultados. Es mejor que compres isopropanol con 99% de pureza a un distribuidor de productos químicos.

El rojo de fenol empleado en las piscinas no sirve para valorar el aceite de cocina usado porque su rango de pH no es lo bastante amplio. Hazlo con fenolftaleína, concretamente con solución de fenolftaleína al 1% (1.0 w/v %) con con etanol de 95% de pureza. La fenolftaleína dura un año. Hay que guardarla en un lugar fresco y oscuro porque es sensible a la luz y al calor.

El proceso

Es más interesante hacer el biodiésel a partir de aceite usado, y también más difícil.

Primero comprueba la cantidad de agua. El aceite usado suele contener agua, que hay que quitarle antes de comenzar la reacción. Lee Secado del aceite, más abajo.

Después mide la acidez del aceite. Esta medición se llama valoración.

El contenido de ácidos grasos libres de las grasas y aceites refinados es menor del 0,1%. El aceite usado es más ácido, a veces mucho más. Los ácidos grasos libres se forman al cocinar. Su cantidad depende de la temperatura que alcance el aceite y del tiempo que se mantenga esa temperatura. A más calor y tiempo, más ácido se vuelve el aceite. La acidez obliga a aumentar la cantidad de lejía para neutralizar los ácidos grasos libres, formando jabón, que se hunde junto con la glicerina.

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Aquí hay otro método. Gasta menos energía y no hay riesgo de que se formen ácidos grasos libres por exceso de calor (sigue leyendo). Calienta el aceite hasta 60º C, mantén esa temperatura durante quince minutos y viertelo en otro recipiente para que repose al menos 24 horas. El 90% del contenido es aceite que puedes usar. El 10% restante (lo que hay en el fondo) es agua que no debes mezclar de nuevo con el aceite.

Con el aceite usado hace falta más catalizador que con el aceite nuevo, para neutralizar los ácidos grasos libres que se forman al cocinar el aceite e interfieren en transesterificación.

Tienes que hacer una valoración para determinar el contenido de ácidos grasos libres del aceite y cuanta lejía necesitarás para neutralizarlos. Esto es determinar el pH, o nivel ácido-base. El valor 7 es neutro, valores inferiores aumentan la acidez, y valores superiores la reducen. Lo mejor es usar un medidor de pH electrónico, o bien tiras de comprobación del pH (papel tornasol), o solución de fenolftaleína.

También pensamos en usar zumo de repollo rojo, que cambia de rojo en un ácido fuerte, a rosa, púrpura, azul, y finalmente verde en una base fuerte. No teníamos medidor de pH, así que utilizamos solución de fenolftaleína. La fenolftaleína es incolora con pH inferior a 8,3, luego se vuelve rosa (o más bien magenta), y roja con pH 10,4.

Disuelve un gramo de lejía en un litro de agua destilada (solución de lejía al 0,1%). En un vaso de precipitados pequeño disuelve 1 ml de aceite en 10 ml de alcohol isopropílico puro. Calienta el vaso de precipitados al baño maría y remueve hasta que todo el aceite se halla disuelto. Añade dos gotas de solución de fenolftaleína.

Con una jeringa graduada pon solución de lejía al 0,1%, gota a gota, en la solución de aceite-alcohol-fenolftaleína. Agita todo el tiempo hasta que

la solución se vuelva rosa y mantenga el color durante 10 segundos. Anota el nº de ml de solución de lejía que has usado y suma 3,5 al nº de gramos de lejía por litro de aceite.

De nuestra primera valoración obtuvimos un resultado de 6 ml de solución de lejía al 0,1% (no muy buen aceite), así que usamos 6 + 3,5 = 9,5 gramos de lejía por litro de aceite: 95 gramos para 10 litros.

Después procede como con el aceite nuevo: mide la cantidad de lejía que necesites y mézclala con el metanol. Se calentará y tardará más en reaccionar porque esta vez hay más lejía. Asegúrate de que se disuelve totalmente.

Añade con cuidado el metóxido de sodio al aceite caliente mientras lo revuelves, y sigue revolviendo durante una hora. Deja que la mezcla repose toda la noche y aspira el biodiésel con un sifón.

Las cinco primeras pruebas fueron de diez litros de aceite usado cada una; tres veces conseguimos biodiésel (algo más oscuro que el de aceite nuevo) y glicerina, y las otras dos se formó gelatina. Ten cuidado con la valoración, hazla dos veces, sólo para asegurarte. Sigue leyendo y aprenderás cómo conseguir un biodiésel de gran calidad cada vez que lo intentes.

La producción fue menor que con el aceite nuevo, con 8-9 litros de biodiésel en vez de 10. El método ácido-base, desarrollado desde entonces, permite obtener una producción mucho mayor con aceite que ya tiene mucho uso.

Comprueba la calidad de tu biodiésel con este control de calidad básico.

Para una descripción más detallada de la producción de biodiésel a partir de aceite de cocina usado consulta el método de una etapa.

Proceso a mayor escala

Cuando estés seguro de que puedes conseguir buenos resultados cada vez que lo intentes, incluso con aceite usado de distintas procedencias, podrás aumentar la escala del proceso para cubrir tus necesidades de combustible. Ahora que conoces bien el proceso estás mejor preparado para saber qué tipo de reactor quieres que si hubieras empezado

construyendo un reactor (como hacen muchos) antes de comprender el proceso.

«Comprender el proceso es indispensable para operar el reactor» Prof. P.V. Pannir Selvam, centro tecnológico, departamento dre ingeniería química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Brasil. Lista de correo de los biocombustibles, 15 de abril de 2007.

Consulta reactores para biodiésel

Sin embargo las pruebas de un litro no son solo para principiantes. Es una técnica básica que emplearás siempre. Muchos productores caseros experimentados hacen pruebas de un litro con cada nuevo lote de aceite. Muchos no solo valoran el aceite cada vez para calcular la cantidad correcta de lejía, también hacen pruebas de un litro, y después pruebas de lavado. De esta manera se aprende mucho, el combustible queda mejor, y se evitan problemas.

La gente que empieza haciendo lotes de cuarenta galones casi nunca aprende la exactitud y la disciplina que se adquieren al hacer pruebas de un litro. Su combustible es de peor calidad, y cuando algo va mal no saben como arreglarlo.

Si has seguido cuidadosamente las instrucciones de esta página y te has familiarizado con todas las variables, ya dispones de una buena metodología y sabrás qué hacer cuando algo vaya mal.

Escribe un diario de trabajo, toma notas, registra todos los pasos. Toma muestras de todos tus lotes en tarros de cristal pequeños y etiquétalos con claridad. Apunta en el diario estas tomas de muestras. No lo lamentarás.

Al cambiar de las pruebas de un litro a un reactor grande ten en cuenta que probablemente tendrás que ajustar el proceso. Todos los métodos se basan en valores medios y aproximaciones porque hay grandes diferencias entre los distintos reactores. Las batidoras agitan mucho más rápido que cualquier reactor. Probablemente el reactor tarde más en conseguir el mismo resultado. Emplea las pruebas de calidad para refinar el proceso en tu reactor.

Secado del aceite

El agua del aceite reacciona con la lejía, especialmente si hay un exceso de lejía, y puede que la mezcla se convierta en gelatina.

Empieza comprobando el contenido de agua del aceite. Calienta medio litro en una sartén mientras mides la temperatura con un termómetro. Si contiene agua empezará a chisporrotear a 50 ºC. Si aún no chisporrotea entre los 60 y los 65 ºC, no es necesario quitarle el agua.

Lee las recomendaciones de Mike Pelly: Secar el aceite

Aquí hay otro método, de Aleks Kac. Gasta menos energía y evita el riesgo de aumentar la cantidad de ácidos grasos libres por sobrecalentamiento. Calienta el aceite hasta 60 ºC, mantén esa temperatura durante quince minutos y viértelo en un recipiente de sedimentación. Déjalo en reposo por lo menos durante 24 horas (o durante una o dos semanas). Retira el aceite de arriba, dejando el 90% restante para que siga reposando.

Esto es lo que dice sobre el secado del aceite el miembro de la lista de correo de los biocombustibles Dale Scroggins:

«En el aceite vegetal el agua puede estar presente como agua libre, que acaba hundiéndose hasta el fondo del recipiente; como gotitas en suspensión, que pueden hundirse si se calienta el aceite, o se fusionan; y como agua en disolución con otras impurezas del aceite. El agua libre es la más fácil de separar. Las gotitas se quitan más fácilmente fusionandolas y drenandolas. Las gotitas en suspensión que no pueden ser fusionadas y el agua en disolución son más problemáticas.

«Evaporar el agua es más difícil de lo que parece a simple vista. Las propiedades coligativas de las disoluciones (y de algunas mezclas) pueden hacer casi imposible la eliminación de las últimas trazas de agua. El agua mezclada con aceite no se evapora a la misma temperatura y presión que el agua pura. Cuando se ha evaporado una parte hace falta más calor, o menos presión, para evaporar el resto. Si el aceite contiene sales o ácidos grasos semisolubles la destilación se vuelve aún más difícil.

«Mientras disminuya el porcentaje de agua en la disolución (su fracción molar), su presión de vapor seguirá disminuyendo. Puede que no sea suficiente con reducir la presión en el sistema para mantener la evaporación cuando la solución se concentra (la fracción molar del soluto

llega a ser mucho mayor que la del disolvente). El resultado depende de la naturaleza de las impurezas solubles en agua que contenga el aceite. Pocas disoluciones son perfectas, en términos de la ley de Raoult, y no hay forma de saber qué solutos contiene el aceite vegetal usado.»

Lo importante es cuanto uso tenga el aceite. Eso se sabe con la valoración. Cuanto mayor sea el resultado de la valoración, y más ácido sea el aceite, más agua contendrá y más difícil será separarla.

El miembro de la lista de correo de los biocombustibles Joe Street Añade:

«Aunque es cierto lo que dice Dale sobre los solutos desconocidos del aceite vegetal usado, y su propiedad de retener el agua, en la práctica incluso aceites muy malos pueden secarse con calor y vacío lo suficiente para que no den problemas durante la reacción.

«Calentando el aceite a la temperatura de reacción (58 ºC), y sometiéndolo a un vacío de 27 pulgadas de mercurio justo antes de la reacción, he podido quitar más agua de la que se habría hundido hasta el fondo si solo hubiera calentado.

«Estimo que el aceite a 55-60º C puede contener como máximo hasta 10.000 PPM (eso es el 1%) de agua. He experimentado con algunos aceites extremadamente saturados (valoraciones por encima de los 11 ml con solución de KOH al 0,1%) que requieren cantidades de catalizador ridículas si se intenta procesarlos con el método de una etapa. Aunque en esos casos no consigo reacciones completas, secando el aceite con calor y vacío he podido hacerlo, y además evitar problemas con la formación de jabón (también soy muy cuidadoso con la sosa y el metanol). Mantener la temperatura constante y medir la presión con un vacuómetro es una manera muy repetible de secar el aceite.»

Si no puedes generar vacío empieza calentando el aceite a 60º C y dejándolo reposar, como recomienda Aleks Kac, y si esto no da resultados satisfactorios, intenta evaporar el agua, como recomienda Mike Pelly. Antes de continuar haz una pequeña prueba con un litro del aceite.

Si todavía tienes dificultades después de eso, busca un aceite de mejor calidad.

También puedes intentar un prelavado con glicerina para secar el aceite y reducir la cantidad de ácidos grasos libres.

Filtrado del aceite de cocina usado

Mucha gente filtra el aceite de cocina usado antes de transformarlo en biodiésel, pero el filtrado requiere tiempo y energía, y no es necesario.

Dejando el aceite en reposo se consigue el mismo resultado, o mejor, y si hay agua esta también se hunde hasta el fondo.

Si es un aceite ácido de mala calidad calientalo primero, como para el secado (mira más arriba), y dejalo reposar.

Si no tienes tiempo para dejar el aceite en reposo, normalmente entre una y dos semanas, puede que merezca la pena recolectar más aceite y tenerlo almacenado, para ahorrar tiempo.

«Si recolectas el aceite más rápido de lo que lo procesas, tendrá tiempo para reposar. Después de muchas semanas de reposo queda muy seco, si se decanta con cuidado. El reposo también suele dejar un aceite espectacularmente cristalino cuando se observa en un recipiente de cristal (se puede leer letra pequeña a su través), lo que significa que está bastante limpio, puede que más limpio que si hubiera sido filtrado.» Joe Street, lista de correo de los biocombustibles, julio de 2006.

«Hace poco ayudé a alguien a empezar su producción de biodiésel. Había construido un elaborado sistema de filtrado y separación de agua. Le sugerí varias veces que confiara en la gravedad. Se fue durante diez días, y cuando volvió me llamó para decirme que no era capaz de distinguir entre el aceite sin filtrar de la mitad superior de un bidón y su aceite filtrado. Ha sustituido su sistema de filtrado por un depósito de sedimentación.» Tom Kelly, lista de correo de los biocombustibles, abril de 2006.

Así es como lo hace Tom:

«Dejo el aceite usado de cocina reposando en un bidón durante una semana (aquí el aceite vegetal llega a los restaurantes en bidones de plástico de 17,7 l (4,5 gal)). Después vierto el 80% superior de cada bidón en un barril de 55 gal y mezclo el 20% inferior de cinco bidones en uno solo. La mayor parte estará lista para el barril a la semana siguiente.

Tengo cuatro bidones para el aceite usado. Uno con el aceite ya listo (después del reposo), dos reposando, y otro para ir llenandolo. Retiro el aceite desde arriba, dejando 1/4 en el fondo. Este aceite está muy cristalino y requiere muy poco secado.»

Nosotros lo hacemos de una forma muy parecida, dejando reposar el aceite de cocina usado en las latas metálicas de 18 litros en las que se distribuye el aceite de cocina, y retirando el que queda arriba. Lo que queda en el fondo dejamos que siga reposando.

Almacenamos el aceite usado en un barril de acero de doscientos litros, pero no bombeamos desde la superficie. El bidón tiene en el fondo un desagüe en el que encaja por dentro un tramo vertical de 15 cm de tubería de 2 cm de grosor. Sacando el aceite por la tubería los sedimentos permanecen quietos en el fondo.

Terminamos de vaciar el barril quitando la tubería, para que el resto del aceite salga con todas las impurezas por el mismo desagüe. Después dejamos reposar este aceite con impurezas en latas metálicas.

Los sedimentos separados del aceite pueden añadirse a la pila de compost.

La separación por gravedad funciona bien con aceites con un resultado en la valoración de hasta 3,5 ml de solución de NaOH, e incluso más.

Cuanto más ácido sea el aceite más agua e impurezas contendrá, y más tardarán en hundirse hasta el fondo durante el reposo. Para aceites muy ácidos calienta hasta 60º C durante quince minutos y dejalo en reposo.

Filtrado del biodiésel

No hace falta filtrar el biodiésel antes de usarlo.

Si está bien hecho, cualquier cosa que un filtro pueda retener estará en la capa de subproductos, no en el biodiésel.

«El biodiésel debería estar listo para su uso inmediato si está cristalino, brillante y sin partículas sólidas.» Jan Warnqvist, lista de correo de los biocombustibles, agosto de 2005

Si el aceite usado ha sido filtrado o ha estado en reposo, cualquier partícula sólida que llegue hasta el reactor será tan pequeña que no afectará al proceso. Durante la reacción y la sedimentación todas las partículas se hunden hasta la capa de subproductos.

Deja que las dos capas se separen completamente, separa los subproductos cuidadosamente, lava el biodiésel, secalo y usalo. No hay por qué filtrarlo.

El biodiésel mal hecho, con una reacción incompleta y demasiado jabón, puede contener impurezas en suspensión. Cuando se hace bien no contiene impurezas. Controla el proceso con lotes de prueba y pruebas de calidad.

La gente suele acelerar el proceso con la intención de hacerlo más eficiente, y suele hacerlo acortando los periodos de reposo.

No lo hagas. Son mejores los tiempos de reposo largos, para limpiar el aceite usado, para la separación de la glicerina y para la separación del agua de lavado, especialmente después del último lavado.

En realidad lo que quiere la gente cuando acelera el proceso suele ser una producción más rápida, no mayor eficiencia. Probablemente les vendría bien tener un reactor más grande o dos reactores en paralelo. También ayuda tener más depósitos de lavado y almacenamiento.

Centrifugadoras

La gente quiere acelerar el proceso con una centrifugadora en vez de sedimentar (o en vez de lavar, en algunos casos).

Hemos recibido informes de que las centrifugadoras dan malos resultados comparadas con la sedimentación, y especialmente comparadas con el lavado – el lavado de combustible centrifugado deja mucho jabón en el agua de lavado, por tanto obviamente el centrifugado no fue efectivo.

Tenemos resultados de pruebas de laboratorio de biodiésel «terminado» hecho aquí en Japon, en un reactor comercial de 70.000 dólares. El combustible terminado fue lavado y secado, y después centrifugado, y al final se enviaron muestras al laboratorio para las pruebas. Pero el combustible centrifugado no cumplía con las normas de calidad.

Sin embargo nuestro biodiésel supera los requisitos de las normas de calidad, hecho con un reactor casero de cien dólares, sin centrifugadora.

No necesitas una centrifugadora. Como con el filtrado, si quieres más producción consigue un reactor mayor, o dos reactores en paralelo, y más depósitos de lavado y decantación.

Prelavado con glicerina

De Chris Tan, miembro de la lista de correo de los biocombustibles: «Una buena aplicación de la mezcla de subproductos», 6 de octubre de 2007:

«Este es un buen uso para la mezcla de subproductos antes de desecharla definitivamente. Mi padre tuvo la idea de que puede usarse la mezcla de subproductos para secar el aceite vegetal usado; y funciona. La glicerina es lo bastante higroscópica para absorber la humedad mientras se hunde, de forma que no hay que calentar el aceite para secarlo. Como extra, la mayor parte del catalizador se queda con los subproductos después de la reacción, y neutraliza los ácidos grasos libres del aceite usado. 

Lo que hacemos es usar una relación de peso de por lo menos 10/90: 10 kg de glicerina por cada 90 kg de aceite usado. Es posible reducir a cero el nivel de ácidos grasos libres con una gran cantidad de glicerina (si la tienes acumulada). 

Usamos una bomba de agua normal de 1/2 hp con dos tuberías de entrada, una para la glicerina y otra para el aceite. Para regular la mezcla ajusto las válvulas de las entradas. La dejamos reposar en un depósito de decantación el mismo tiempo que para separar la glicerina del biodiésel, aunque es mejor dejarlo más tiempo por la viscosidad del aceite usado. 

Bombeamos a la vez la mezcla de subproductos y el aceite a un recipiente que tenemos para esto. La glicerina fluye más despacio y la válvula de entrada debe estar ajustada para que termine de entrar a la vez que el aceite. 

También puedes mezclarlos en el reactor (cuando termines acuerdate de drenar la glicerina repleta de agua y jabón). Completa dos ciclos de recirculación con la mezcla de glicerina y aceite. El tiempo que tarda

depende de los galones por minuto de la bomba, y no es el mismo para aceite, más viscoso que el biodiésel; mide y calcula el tiempo que tarda en completar uno o dos ciclos. 

Si hace frío calentar el aceite ayuda a la mezcla y a la sedimentación: precalienta hasta unos 30º C (86º F).»

Chris Tan

Lavado

Hay que lavar el biodiésel para quitarle el jabón, el metanol, la lejía, la glicerina y otras impurezas. Algunas personas (cada día menos) insisten en que no hace falta lavarlo, argumentando que unas pocas impurezas no dañan el motor.

Lee lo que tienen que decir sobre esas impurezas los fabricantes de equipos de inyección de combustible (Delphi, Stanadyne, Denso, Bosch):Resumen (en inglés)Documento completo (PDF 104 Kb) (en inglés)

Consulta también: Determinación de la influencia de los contaminantes en las propiedades del biodiésel, Jon H. Van Gerpen et al., Iowa State University, 32 de julio de 1996. Informe de 12.000 palabras sobre las impurezas y sus efectos (PDF 2,1 Mb):http://www.biodiesel.org/resources/reportsdatabase/reports/gen/gen014.pdf

Para que el biodiésel sea de buena calidad hay que lavarlo. Filtrarlo no sirve de nada, ni tampoco dejarlo reposar varias semanas. De todas formas lavarlo es fácil y merece la pena.

Consulta Lavado.

Uso del biodiésel

No es necesario modificar el motor para que funcione con biodiésel, pero hay que hacer ajustes y comprobar algunas cosas.

Retarda el tiempo de inyección dos o tres grados para compensar el hecho de que el biodiésel tiene mayor número de cetanos. Eso también

hace que el combustible arda a menor temperatura y reduce las emisiones de óxidos de nitrógeno.

El diésel mineral deja mucha suciedad en el depósito y el sistema de combustible. El biodiésel es un buen disolvente, que desprende la suciedad y la arrastra. Al principio revisa regularmente los filtros del combustible. Empieza con un filtro nuevo.

Comprueba que no hay piezas de caucho natural en el sistema de distribución de combustible. Si las hay reemplázalas. El Vitón es mejor.

Consulta El biodiésel y tu vehículo.

Seguridad

Ponte guantes adecuados, delantal y gafas protectoras, y no respires los gases. El metanol puede causar ceguera y la muerte; no debes beberlo por ningún motivo. Es absorbido por la piel. El hidróxido de sodio puede causar quemaduras graves y la muerte. Cuando se mezclan estas dos substancias forman metóxido de sodio, que es extremadamente caustico (corrosivo). Son productos peligrosos, ¡trátalos con cuidado! Los guantes deben ser resistentes a los productos químicos y largos para que cubran las mangas y así los brazos queden totalmente protegidos. No sirve cualquier guante. Ten siempre agua corriente cerca cuando manipules estos productos. El lugar de trabajo debe estar muy bien ventilado. No puede haber cerca personas ajenas al proceso, ni niños, ni mascotas.

Los respiradores con cartucho para gases orgánicos son más o menos útiles contra el vapor de metanol. Los profesionales aconsejan usar los cartuchos contra gases orgánicos como máximo durante unas pocas horas, o no usarlos en absoluto. Sólo deben usarse sistemas con suministro de aire.

El mejor consejo es que no te expongas directamente a los gases. El mayor peligro es el metanol caliente. Cuando está frío o a temperatura ambiente desprende muy pocos gases y es fácil ventilarlos. No uses reactores abiertos. Los reactores para biodiésel deben estar cerrados, sin fugas de gases. Todos los recipientes que contengan metanol deben estar cerrados herméticamente para que no entre la humedad del aire.

Nosotros pasamos el metanol de su embase al mezclador de metóxido bombeando, sin que tenga contacto con el aire. Es fácil de hacer, sirve

cualquier bomba de acuario (la misma que usas para lavar el biodiésel). El metóxido se prepara de esta forma: metóxido, el método sencillo, que es la forma segura de hacerlo. Se calienta bastante al principio, pero el recipiente está cerrado y no salen gases. Tras la mezcla el metóxido es bombeado al reactor (también cerrado) con la bomba de acuario. No escapa ningún gas y el líquido se traspasa lentamente, lo que es beneficioso tanto para el proceso como para la seguridad. Consulta adición del metóxido.

Producir biodiésel es seguro si tú eres cuidadoso y sensato. «Sensato» también significa que no tengas demasiado miedo, como les pasa a algunos: «Me gustaría producir biodiésel, pero me dan miedo esos venenos terribles». De hecho son bastante comunes en las casas. La sosa se vende en supermercados y droguerías para limpiar los desagües; probablemente haya un bote de sosa bajo el fregadero de la mayoría de las casas. El metanol es el componente principal del combustible para barbacoa y del combustible que usan los niños en los motores de sus aeromodelos. Míralo con perspectiva: se prudente con los productos químicos, pero no les tengas miedo.

Más sobre el metanol

Pregunta: ¿Cómo de peligroso es el metanol?

Respuesta: el metanol es una substancia química venenosa que puede dejarte ciego o matarte, e igual que al beberlo, también hace daño al absorberlo através de la piel y al respirar su vapor.

Pregunta: ¿Cuál es la dosis mortal?

Respuesta corta: cualquier cantidad entre cinco cucharaditas de café y más de un cuarto de litro, no se sabe bien.

Respuesta completa: La subceptibilidad humana a los efectos agudos de la intoxicación por metanol es extremadamente variable. Se desconoce la dosis mínima de metanol que causa deficiencias visuales graves. La dosis de metanol mortal para los humanos tampoco se conoce con certeza. Se estima que la dosis mortal mínima en ausencia de tratamiento médico está entre 0,3 y 1 g/kg.

Lo que quiere decir que se cree que hacen falta por lo menos 20 gramos de metanol para matar a una persona de estatura media, ó 25 ml, cinco

cucharaditas de café. O puede que haga falta más de tres veces esa cantidad (66 gramos, 17 cucharaditas de café), o puede que más, y aun así solo te matará si no recibes asistencia médica en un día o dos, y en ese caso puede que aún sobrevivas.

Pero puede matar sin ninguna duda. Si bebes cinco cucharaditas de metanol puro necesitarás tratamiento médico aunque no te mate. Algunas personas han sobrevivido a dosis diez veces mayores (un cuarto de litro) sin sufrir daños permanentes. Pero otros no sobrevivieron a dosis mucho menores. Es crucial recibir atención médica inmediatamente, aunque sus efectos pueden tardar en aparecer.

Las autoridades advierten que ingerir hasta 1,3 gramos ó 1,7 ml de metanol, o inalar concentraciones de vapor de metanol inferiores a 200 ppm no debería dañar a la mayoría de la gente. No hay informes de daños graves en humanos por exposición a vapor de metanol mucho menor de 200 ppm.

De las 1.601 intoxicaciones por metanol registradas en EE.UU. En 1987 la tasa de defunción fue de 0,375%, o un caso de cada 267. Puede que fuera de solo uno por cada más de mil casos, pues la mayoría de los casos no quedó registrada. La causa en la mayoría de los casos fue beber licor casero mal hecho.

Mentira: «El metanol es ... una substancia química muy reactiva contra la que el cuerpo humano no puede defenderse. La piel lo absorve fácilmente y no hay forma de eliminarlo del cuerpo, por lo que el metanol disuelto en la sangre se acumula.»

Esta afirmación procede de un sitio web británico que que intenta vender aditivos solventes para usar el aceite vegetal como combustible, asustando a la gente con los supuestos peligros del biodiésel. Consulta The SVO vs biodiesel argument (en inglés).

Verdad: treinta litros de zumo de fruta probablemente contengan hasta veinte gramos de metanol, casi la dosis mortal mínima oficial. Hay metanol en la fruta fresca, las hortalizas, la cerveza, el vino, las bebidas dietéticas y los edulcorantes.

No solo eso, el cuerpo humano crea metanol. Forma parte de la sangre, de la orina, de la saliva y del aire quesale de los pulmones. Siempre está ahí, incluso si nunca has estado expuesto al metanol o sus vapores.

Es expulsado por el cuerpo con la orina y con el aire exalado. El cuerpo tarda en expulsarlo desde unas pocas horas para dosis pequeñas hasta un día o dos para dosis grandes.

Mentira: el mismo sitio web británico acusa al biodiésel de ser un desperdicio y perjudicial para el medio ambiente diciendo que contiene mucho metanol.

Verdad: El metanol se degrada fácilmente en el ambiente en condiciones aeróbicas y anaeróbicas (con o sin oxígeno) en muchas situaciones distintas.

Normalmente el 80% del metanol que llega a los sistemas de alcantarillado se biodegrada en cinco días.

El metanol sirve de alimento a muchos microorganismos del suelo, que lo descomponen totalmente en dióxido de carbono y agua.

El metanol es poco tóxico para los organismos acuáticos y terrestres y no se acumula en sus cuerpos. (Es tóxico principalmente para los humanos y los monos).

Es difícil que llegue a causar daños medioambientales. Solo se acumularía en el entorno o en los seres vivos si se vertiera muy concentrado y en gran cantidad. Los vertidos pequeños no causan daños al medio ambiente.

Mentira: Esto es lo que dice sobre el biodiésel un sitio web europeo sobre aceite vegetal usado como combustible: «El biodiésel es alceite vegetal alterado químicamente. Sin embargo el proceso de cambio químico del aceite vegetal puro es una operación muy costosa que consume gran cantidad de energía y sustituye la glicerina por metanol, además de añadir otras substancias químicas, resultando el producto final venenoso y tan perjudicial como el diésel fósil.»

Verdad: En el biodiésel lavado no hay metanol libre. Todas las normas de calidad requieren lavarlo. Según unos estudios de la Agencia de Protección Ambiental de EE.UU. el biodiésel de metilesteres es menos tóxico que la sal de cocina y más biodegradable que el azúcar. No presenta ninguno de los riesgos de toxicidad y medioambientales de los combustibles fósiles.

Poniendo todo esto en perspectiva, el metanol es el componente principal (a veces el único) del combustible para barbacoa que se vende en los supermercados. También es el componente principal del combustible que usan los niños en sus aeromodelos.

Sí, el metanol es peligroso, pero es difícil decir cuán peligroso. Mientras seas cuidadoso y sensato y lo manipules con precaución no te hará ningún daño. Muchos miles de productores caseros de biodiésel de todo el mundo han estado usandolo durante años sin ningún contratiempo importante.

No hay informes de que la exposición al metanol sea cancerígena o cause daños en la reproducción o el desarrollo de los humanos. Sus efectos medioambientales son leves y desparecen pronto.

Los productores de biodiésel lo usan de forma segura y el biodiésel que hacemos con él es seguro y limpio.

Sitio apropiado para el cultivo

Las palmas deben crecer en un sitio apropiado, que no requiera correcciones antieconómicas de cualquier limitación que afecte el crecimiento y rendimiento potencial. Una evaluación del impacto ambiental (EIA) puede ser un requerimiento legal, dependiendo de las leyes nacionales y del tamaño del sitio.

En este sistema, un sitio es clasificado en base a sus características climáticas, topográficas, de física y química del suelo. Esta evaluación suministra información del potencial de rendimiento del sitio y del tipo y escala de cualquier medida correctiva requerida; permitiendo un análisis económico que guie la toma de decisiones en la inversión.

Usualmente se elabora un mapa detallado del sitio como parte de la evaluación mencionada, esto es esencial para planificar el proyecto de de desarrollo.

Buen material de siembra

Se debe usar el mejor material de siembra disponible, ya que esto determina el potencial de rendimiento máximo o genético que se puede alcanzar en un sitio. Para la mayoría de los productores, esto significa comprar semilla o plántulas de productores certificados de semillas o viveros. Las semillas deben preferirse en vez de plántulas, ya que esto permite a los productores asegurar buenas prácticas de manejo desde el inicio.

Se debe obtener información de cada fuente de semilla disponible, lo que se puede conseguir directamente de los productores de semillas. También se pueden ganar datos útiles mediante la colaboración de experiencias e información entre productores independientes. La información obtenida debe ser estudiada, preferiblemente con la ayuda de expertos imparciales. Si es posible, estos expertos deben analizar también las operaciones de los productores de semillas. Por último, si se escoge plántulas como material de inicio, estas deben ser compradas a los operadores de viveros con licencia; se deben hacer verificaciones similares a estos operadores y disponer de prueba de la fuente de las semillas.

Para proteger a los productores, los productores de semillas en Malasia son obligados por ley a certificar sus progenitores de semillas en un Estándar

3 de Malasia, el cual específica los datos y

2 El bloque es la unidad de manejo más pequeña de una plantación. marcas mínimas de rendimiento y parámetros relacionados. Sin esta certificación un productor de semillas no tendrá licencia para poder operar. Las licencias anuales de los productores de semilla en Malasia son renovables y dependen de revisiones técnicas periódicas de los procesos de producción de

semillas por la Junta de Palma Aceitera de Malasia (MPOB). Los operadores de viveros de igual forma son regulados por el MPOB mediante un sistema de licenciamiento.

Existen unos 15 productores de semillas certificados y con licencia en Malasia que producen más de 80 millones de semillas germinadas al año; usualmente existe un sobre abastecimiento en ese país (Mamat, 2007; Rajanaidu, 2007). A pesar de este sobre abastecimiento, la exportación de semillas de palma aceitera de Malasia permanece prohibida por un decreto de 1972. Sin embargo, desde finales de los 90, se han permitido excepciones a dicha prohibición (Kushairi y Rajanaidu, 2000). Ahora son posibles las exportaciones de semilla para inversiones conjuntas de plantaciones de Malasia en otro país. Ocasionalmente se han permitido exportaciones en base de acuerdos gobierno a gobierno. No obstante, las semillas de Malasia todavía tienen un mínimo impacto el mercado mundial de semillas.

Indonesia recientemente introdujo su propio certificado de regulaciones para los productores de semilla de palma aceiteraAparte de Malasia e Indonesia, existen muchos productores de semillas con historia y registros probados en el mejoramiento de palma aceitera, pero solo unos pocos tienen la capacidad y habilidad de realizar exportaciones de semillas significativas. Los principales productores en el mercado mundial de semillas son ASD de Costa Rica (www.asd-cr.com), La Estación de Investigación de Palma Aceitera en Papua Nueva Guinea DAMI

4. Las semillas de Unipalm tienen bases en programas de procreación de largo plazo por el Grupo de Plantaciones Unilever (UPG) en Africa. Sin embargo, su parte del mercado global es limitado por las preocupaciones de fitosanidad ya que opera en Africa en donde Fusarium wilt, una seria enfermedad, es endémica. De otra forma, semillas de Unipalm tienen una base genética más amplia diferente de la de los principales productores de semillas, tambien ofrece a los consumidores semillas tolerante a wilt.

3 Malaysian Standard MS157:2005; disponible para la compra en www.msonline.gov.my

4 Deli = origen del progenitor dura, Avros = origen del progenitor pisifera; El material Deli x Avros es muy conocido en el sudeste asiático por su alto rendimiento de aceite.Selección rigurosa de las plantulas de vivero para la siembra en el campo

Solo las mejores plántulas deben ser seleccionadas desde el vivero para la siembra en el campo.

La selección es más efectiva en viveros bien manejados ya que con buenas condiciones de crecimiento, resaltan las palmas individuales con crecimiento deficiente. Se dispone de muchas guías para el establecimiento y manejo del vivero (Rankine y Fairhurst, 1999ª; Mutert et al, 1999; Gillbanks, 2003). Algunos de los factores claves en un buen manejo de vivero son:

(a) Buen medio de crecimiento,

(b) Riego adecuado,

(c) Espaciamiento adecuado

(d) Fertilización adecuada y en el momento oportuno, y

(e) Raleo y selección rigurosos.

Un vivero de dos etapas ahorra espacio y es adecuado para una rigurosa selección de plántulas para la siembra. Las semillas germinadas deben ser sembradas si retrasos una vez que se los recibe en el sitio a utilizar, especialmente si las semillas han permanecido en tránsito por varios días. La mayoría de los productores de semillas proveen un pequeño número de semillas extra (en Malasia usualmente 5% del total de la orden) sin costo; esto es usualmente más que suficiente para reemplazar cualquier semilla dañada en el transporte.

Los brotes nacientes pueden ser contados dos semanas después de la siembra; usualmente por lo menos 98% de las semillas sembrada serán exitosas. La eliminación de plántulas anormales debe ser realizada sin reservas al final del tercer mes en la primera etapa (pre-vivero). No debe haber retrasos y como tampoco objetivos específicos para esta primera selección. Esto usualmente asegura la uniformidad de las plántulas en la siguiente etapa (vivero principal).

En el vivero principal, el raleo de plántulas se realiza normalmente en dos ocasiones, primero en el tercer mes después del trasplante y luego 3 meses después. Todas las plántulas anormales deben ser destruidas en cada ocasión. Si se mantienen las plántulas hasta el noveno mes en el vivero principal, se puede realizar una selección final en este momento. En este punto, en un vivero bien manejado, las plántulas usualmente son grandes y lo suficientemente maduras (frondas de hojas completamente pinnadas) para poder sembrarlas en el campo.

Si las plántulas necesitan ser retenidas en el vivero por más de 2 meses más, estas deben ser trasplantadas a bolsas de polietileno grandes (60cm x 75cm) y con más espacio (hasta 1.85m) entre las plántulas en un patrón de triangulo equilátero.

Determinar bloques en el campo para un manejo efectivo

El tamaño de los bloques o lotes, es decir, la unidad de manejo más pequeña en una plantación, es importante para lograr altos rendimientos, los que se consiguen más consistentemente en bloques pequeños y no grandes (Goh et al, 2002). Lotes grandes tienden a ser más variables en términos de las condiciones del campo, así que las acciones tomadas en base al bloque pueden ser menos sensibles a las variaciones al interior de este y así se tiende a dar resultados más pobres. Los tamaños más comunes de los bloque en las plantaciones del Sureste de Asia están en un rango entre 25 a 40 ha; con este tamaño es posible tener un manejo lo suficientemente preciso.

Es importante el patrón de arreglo de las palmas en el campo, especialmente en los primeros años del ciclo del cultivo cuando las palmas son todavía pequeñas y su parte aérea no ha alcanzado su pleno tamaño de madurez. Un patrón de triangulo equilátero permite el uso más efectivo de la energía solar cuando la parte aérea de las palmas individuales no se han sobrepuesto.

En terrenos inclinados con una gradiente de 5º-10º el patrón de triángulo equilátero debe ser mantenido sembrando las plántulas en plataformas; si es necesario se pueden construir terrazas de contorno para el control de la erosión a lo largo de la pendiente. En inclinaciones de más de

20º, usualmente se construyen terrazas de contorno; el espacio entre las plántulas a lo largo de estas terrazas deben ser ajustado para mantener lo más cerca posible el patrón del triangulo. En

Cronograma de la siembra

Se debe evitar la siembra durante períodos secos para minimizar el impacto del transplante y para evitar retrasos en el crecimiento a las plántulas. El cronograma de la siembra debe coincidir con el inicio de la temporada de lluvias.

Suficientes palmas productivas por unidad de area sembrada

Debe haber suficientes palmas productivas por unidad de área cultivada para asegurar altos rendimientos. La investigación enfocada a la densidad óptima para el suroeste asiático se ha llevado adelante por muchos años La densidad de siembra (es decir, palmas ha-1) para el máximo rendimiento por unidad de área (es decir, la densidad óptima) es muy alta al principio de la producción del cultivo, luego disminuye con el incremento en la edad de la palma antes de la estabilización cuando las partes aéreas de la palma alcanza su madurez completa después de 10 años de la siembra. La densidad óptima de palmas completamente maduras (de 10 años o mayores) está en un rango entre 130 y 150 palmas ha

-1. La mayoría de los productores en el Sureste de Asia siembran 136 plantas ha

-1o 148 plantas ha

-1 (= 30 pies o 29 pies de distancia entre palmas en un espacio de triangulo equilátero); también es común 143 palmas ha

-1 (= 9 metros de distancia entre palmas en un espacio de triangulo equilátero).

Los resultados de estas investigaciones incluyen lo siguiente:

(a) Son posibles elevados rendimientos en los primeros años de producción con una densidad inicial alta. Sin embargo, la competencia entre las plantas empieza temprano y los rendimientos por hectárea son menores posteriormente, a menos que se realice un raleo.

(b) Al momento que se realiza el raleo en una plantación completamente madura, el rendimiento promedio por hectárea puede mejorar. Inclusive si el espacio entre las palmas que quedan sea desigual.

(c) Un espaciamiento más cercano resulta en un incremento de la altura de la palma más rápido.

Empezando 7 a 8 años después de la siembra, así que una resiembra será necesaria unos años antes de lo normal si no se realiza una poda. (d) La polinización mejora con espacios más cortos así que los racimos producidos tienen mayor contenido de aceite.

Basado en la relación entre rendimiento, contenido de aceite y espacio, un productor tiene alternativas en la densidad de siembra, todas capaces de producir altos rendimientos. Su elección dependerá en los factores estratégicos y económicos en adición a los factores agrícolas,

p. ej. el financiamiento de proyectos – existe un préstamo por pagar?

Manejo de la parte aérea

Se necesita un adecuada área foliar por área cultivada para obtener altos rendimientos. Una vez que se ha decidido la densidad de siembra, la plantación por hectárea debe mantenerse y manejarse para asegurar un rápido crecimiento y permitir que la parte aérea alcance rápidamente su tamaño máximo.

Los individuos de baja calidad, o las plantas perdidas (p.ej. por ataques de pestes) deben ser reemplazados dentro de los primeros 12 meses después de haber sido sembrados en el campo.

Se debe preferir plántulas grandes cuando se realiza esta tarea (es decir, materiales de siembra avanzados

5). El abastecimiento después del primer año de siembra debe ser realizado solo si existen grandes áreas vacías como resultado de la pérdida de palmas. Una vez que las partes aéreas de la palma han alcanzado su tamaño completamente maduro, se puede requerir de una poda si se adoptó una densidad de siembra más alta de la normal y existen evidencias de una sobrepoblación.

Se deben realizar podas mínimas durante los primeros años. Una vez que la producción del cultivo empiece, se debe practicar la máxima retención de frondas en los primeros años de cosecha, para esto se debe entrenar a los encargados de la cosecha para recoger los racimos sin remover los frondas. Se deben usar las herramientas correctas para la cosecha y asegurar que no se remuevan más frondas de lo necesario durante la cosecha y se realicen daños mínimos a las frondas restantes.

Control de pestes, enfermedad y malezas

Se debe mantener bajo control a las pestes, enfermedades y malezas para minimizar las pérdidas de rendimiento. Tales pérdidas pueden ser directas (p. ej. que maten a plántulas o palmas, o que causen daños a los racimos) o indirectos (p. ej. pérdida de área foliar por la infestación de pestes que se alimentan de las hojas; creando así pérdidas de futuros rendimientos o la competencia de malezas agresivas).

La estrategia de un manejo integrado de pestes (MIP) debe ser adoptada. Las acciones del control de pestes se deben basar en un censo de la población de plagas y de sus enemigos naturales, se da prioridad a métodos de control no químicos y al uso mínimo y localizado de pesticidas. Cuando se

necesiten pesticidas, se debe seleccionar adecuadamente el producto y el método de aplicación para minimizar los efectos en las especies benéficas, p. ej. el gorgojo polinizador. Se necesita personal entrenado para que esta estrategia sea exitosa. No se debe usar herbicidas en los primeros años después del la siembra del campo para evitar la fitotoxicidad en las palmas jóvenes.

Cronograma de la resiembra

La resiembra no debe ser irresponsablemente retrasada. El rendimiento por hectárea empieza a disminuir usualmente cuando las palmas exceden los 20 años después de la siembra, en tanto que algunas palmas empiezan a quedar fuera del alcance de los cosechadores; normalmente la

5 Plántulas creciendo en fundas de polietileno grandes, con amplio espacio entre ellas. resiembra se realiza en el año 25. Para obtener altos rendimientos, la media ponderada de la edad de la plantación debe estar en el rango de 10-15 años.

Usualmente no es posible el realizar la resiembra de una plantación en la tasa ideal de 4-5% por año, ya que las plantaciones, inclusive aquellas de miles de hectáreas, son normalmente completamente sembradas dentro de un período de 3 a 5 años. De todos modos, la resiembra en una plantación se puede espaciar sobre un período de tiempo más largo del que toma para el desarrollo de las plantas, es decir, en un ciclo de 5 a 8 años. Para lograr esto, Teo (2006) ha sugerido una estrategia de siembra para el primer tercio de la plantación a una mayor densidad que el resto. Dicha estrategia ayudará a mantener un rendimiento promedio alto al mantener el rango de edad de la palma dentro de los valores óptimos, también asegura buenos estándares de trabajo en la resiembra anual de áreas más pequeñas, existe un menor impacto en la molienda y es más probable un mejor flujo de dinero para todo el proceso.

Conservación del suelo

Son necesarias buenas condiciones de suelo para sostener altos rendimientos; la pérdida del suelo fértil superficial debe ser mínima. En el sureste de Asia, es una práctica estándar para la mayoría de las plantaciones el establecer rápidamente plantas leguminosas de cobertura (PLC) poco después de haber limpiado el terreno para la siembra; cuando se establece bien, las PLC ayudan a reducir la pérdida de suelo superficial y a reconstruir la calidad del suelo mediante el aporte de nitrógeno, el incremento de la materia orgánica y la mejora de la estructura del suelo.

Además para establecer PLC, se requiere de terrazas de conservación del contorno en terrenos con inclinaciones para reducir la longitud de la pendiente y disminuir el arrastre del suelo superficial. Las frondas podadas de las palmas son útiles como un mantillo orgánico, las frondas podadas apropiadamente esparcidas pueden reducir significantemente la pérdida del suelo en laderas y contribuye a retener la humedad del suelo.

Manejo del agua

El exceso y la deficiencia de agua son perjudiciales para el objetivo de lograr altos rendimientos. En áreas planas con tablas altas de agua y/o con temporadas de lluvias excesivas, se debe establecer

un sistema de drenaje y de retención de agua para un rápido vaciado del exceso de agua después de las inundaciones y para mantener la tabla de agua al nivel deseado en todo momento. La red de drenajes necesita de una cuidadosa planificación y debe ser establecida durante la fase del desarrollo del terreno para asegurar que los primeros rendimientos sean altos. Los controles de las tablas de agua son esenciales en lugares con suelos

sulfato-ácidos de elevado potencial acidificante, como también en las plantaciones desarrolladas en suelos de turba. En desarrollos costeros en donde partes de la plantación están sujetas a las influencias de la marea, es esencial tener puertas de marea para impedir el ingreso de agua salobre a los drenajes del campo. En donde exista una temporada seca, pero se cuente con el abastecimiento de agua desde un río cercano, el agua puede ser bombeada al sistema de drenaje.

La investigación sobre el riego en Malasia, indica que cuando ocurre un déficit regular de agua, existen respuestas del rendimiento que van en un rango desde menos del 5% a más del 60% en lotes irrigados comparados al control (Chan, 1979; Corley y Hong, 1981; Chan et al, 1985; Kee y Chew, 1993; Lee et al, 2007). Las diferencias observadas en las respuestas al rendimiento son atribuidas a las diferencias por sitio específico en la cantidad provista de riego, la severidad del déficit de agua, el tipo de suelo y terreno, y la edad de las palmas. A pesar de las potenciales Manejo de nutrientes

Las palmas deben tener una nutrición adecuada y balanceada para lograr el crecimiento óptimo y elevados rendimientos. Los requerimientos de nutrientes deberán ser basados en las necesidades del cultivo y se debe determinar usando tantos datos relevantes como sea posible o disponible. Se deben buscar consejos de expertos. Se debe llevar a cabo una adecuada toma de muestra de planta y suelo.

Aunque se basen en datos agrícolas, los programas de fertilizantes también deben ser pragmáticos, tomando en cuenta el abastecimiento y disponibilidad de fertilizantes y la logística del transporte y aplicación en el campo. Se debe escoger una adecuada fuente de nutrientes, la aplicación en el campo debe ser realizada al momento correcto, en el lugar correcto para una mayor efectividad y tener pérdidas mínimas. Es esencial la supervisión de la aplicación en el campo y una efectiva organización del trabajo.

Si son posibles los racimos y otros residuos del proceso del molino (esto es, racimos vacíos, efluentes sólidos y líquidos) deben ser reciclados y enviados de nuevo a la plantación para reducir la exportación de nutrientes y la necesidad de fertilizantes inorgánicos. Estos residuos orgánicos producen beneficios adicionales al mejorar las condiciones del suelo, resultando en mayores ganancias del rendimiento que puedan esperarse de sus valores de nutrientes.

Manejo de datos y análisis

Desde el inicio, es obvio que una gran y diversa base de datos – un Sistema de Manejo de

Información Agrícola– necesita ser mantenida para proveer información apropiada, certera y eficaz que ayude a las decisiones que conduzcan a lograr altos rendimientos.

Los datos recolectados deben permitir la identificación y cuantificación de factores limitantes del rendimiento, en el análisis del déficit del rendimiento (Griffiths et al, 2002), de tal manera que los agrónomos y gerentes puedan diseñar juntos planes para remover estas limitaciones y lograr rendimientos cercanos al potencial del sitio.

Madurez óptima y recuperación efectiva del cultivo

Para lograr un alto rendimiento de palma aceitera, solo aquellos racimos que alcanzan la madurez óptima deben ser cosechados.

La madurez es mejor juzgada por la separación de la fruta, y no por el color. En general, los racimos que han empezado a desprender frutos están muy cerca del contenido máximo de aceite, así que el estándar de la madurez mínima (EMM) es cualquier evidencia del desprendimiento de frutas. Muchas plantaciones especifican un EMM de entre 1 y 10 frutas desprendidas antes de la cosecha y penalizan a los trabajadores que hayan cosechado racimos inmaduros. Mientras menor el EMM mayor el riesgo cosechar racimos inmaduros, especialmente cuando las palmas son altas y/o durante períodos de pocos rendimiento.

La recuperación efectiva de cultivos cosechados y la reducción de pérdidas en la cosecha es esencial para obtener altos rendimientos. Esto se logra de mejor manera con cortos intervalos de cosecha (IC), cosechando tan frecuentemente como una vez a la semana. Con intervalos más cortos, la perdida de los cultivos – especialmente en el desprendimiento de los frutos – es usualmente reducido, pero la disciplina del trabajador encargado de la cosecha debe ser buena o el cultivo cosechado puede tener un promedio de madurez menor.

En Indonesia en donde la disponibilidad de mano de obra no es constante, una estrategia de cosecha común es IC semanal con un alto EMM (p. ej. 5-10 de frutos separados antes de la cosecha). En Malasia en donde las plantaciones son altamente dependientes de mano de obra extranjera (particularmente desde Indonesia) y los costos de operación son mayores, la mayoría de las plantaciones tiene como objetivo un IC de 10 días y un menor MRS (1-3 de frutos separados).

Las auditorías de cosecha son útiles para monitorear un completa cosecha (es decir, sin racimos maduros no cosechados) y el transporte al molino (es decir, sin dejar un racimos en el campo), verificar la madurez de los racimos cosechados (el que los racimos alcancen el EMM), para mantener la disciplina de los trabajadores encargados de la cosecha (es decir, usar un sistema combinado de recompensa/castigo), y monitorear pérdidas del cultivo dentro del campo (frutos y racimos separados y no recolectados). Tales auditorias deben ser realizadas por un grupo independiente.

Debe haber un adecuado número de cosechadores bien disciplinados, como también buen personal encargados y/o supervisores. La accesibilidad dentro del campo debe ser buena para que los cosechadores puedan completar sus tareas y poder sacar convenientemente los racimos cosechados. Deben existir caminos y vehículos adecuados para transportar los cultivos cosechados

de forma rápida al molino para ser procesados. Los retrasos producen pérdidas (es decir, que reducen el peso del racimo, y se pierden frutos en el campo) y se reduce la calidad (niveles más altos de ácidos grasos en el aceite). Los caminos y los vehículos deben ser mantenidos en buen estado.

El sistema de cosecha adoptado debe permitir la mayor ganancia combinando el estándar de madurez, los intervalos de cosechas, cantidad de recolectores disponibles, sistema de tarea (fijo o cambiante

6) y las responsabilidades del cosechador (p. ej., el cosechador es responsable por todo el proceso – encontrar y cortar racimos maduros, amontonar el follaje cortado, recolectar frutos desprendidos y traerlos todos incluido los racimos a un lado del camino; o el cosechador es especializado – solo encuentra y corta los racimos maduros y amontona las frondas, mientras que otros recolectan los frutos desprendidos y llevan la cosecha a un lado del camino).

Operaciones óptimas de molienda

“El aceite es elaborado en el campo y perdido en el molino” – esta es una frase muy común en la industria de la palma aceitera en Malasia. Se necesitan de operaciones de molino eficientes para maximizar el rendimiento del aceite obtenido de la cosecha. Las maquinarias del molino necesitan mantenerse en buenas condiciones de funcionamiento, con la suficiente capacidad de manejar el volumen de los cultivos durante picos de producción. Para asegurar un buen funcionamiento del molino se debe realizar mantenimiento a tiempo de las máquinas, se debe contar con personal calificado y es recomendable establecer un sistema de monitoreo bien implementado, a cargo de un laboratorio de control de procesos bien manejado.

Un personal objetivo y bien entrenado que califique la calidad de los cultivos recibidos en el molino puede ser una útil contribución para mejorar el desempeño en general; si se hace bien, los datos retornados pueden ser una útil guía para el equipo gerencial del molino y el de la plantación, como también por el monitoreo de la calidad de los cultivos comprados a terceros.

6 Tarea fija = cada recolector trabaja en la misma fila de plantas en cada cosecha; Tarea cambiante = los recolectores no tienen filas de plantas asignadas permanentemente. Adecuar y entranar la mano de obra

Todo lo anteriormente mencionado no puede ser logrado sin los suficientes trabajadores y un entrenamiento efectivo. Los trabajos en las plantaciones de palma aceitera son todavía muy demandantes en trabajo. En Malasia dependiendo del nivel de mecanización de los trabajos en el campo, los rangos óptimos de la relación terreno a mano de obra pueden estar entre 5 a más de 15 ha por trabajador. La productividad del trabajador debe ser optimizada a través un entrenamiento apropiado, una efectiva organización del trabajo, condiciones de trabajo apropiadas y un trato justo.

Estructura y estrategia gerenciales

Para el máximo rendimiento de aceite, el molino y la plantación que contribuye con la cosecha deben ser tratados como una sola unidad de manejo y centro de dividendos; si el molino y la finca son tratados como dos centros separados, es más probable que existan conflictos en los objetivos gerenciales. Esto usualmente resulta en un desempeño general más bajo para cada lado. Tener buena comunicación, cooperación y coordinación entre el molino y las plantaciones es un aspecto clave, si la meta son altos rendimientos de palma aceitera.

El concepto de las MPM – una útil herramienta de manejo para la intensificación del rendimiento

Las MPM para altos rendimientos han sido desarrolladas por décadas para que los productores dedicados a lograr mejores rendimientos puedan conseguirlo si la información sobre las MPM se encuentra disponible, y si los productores tienen los recursos y la capacidad de entender, adaptar e implementar las MPM más apropiadas para su situación.

El programa de IPNI en el sureste de Asia ha colaborado con varias plantaciones socias en

Para esto IPNI ha establecido 30 bloques de tamaño comercial con las MPM en colaboración con plantaciones en Sumatra (Norte y Sur) y Kalimantan (Este, Centro y Oeste) (Donough y Witt, 2007). Los sitios de los proyectos son variados en cuanto a las condiciones de las plantas y de las localidades, también en los niveles actuales de rendimiento, en la estructura del manejo de la compañía y en la historia del negocio de la palma aceitera. Los primeros resultados en cuatro localidades, han mostrado una mejora en la recuperación del cultivo, revelando efectos positivos dentro de un año, con datos potencialmente útiles en la productividad de los cosechadores como también un costo relativo de la implementación de las MPM a comparación de los bloques BR.

La duración de los proyectos MPM depende de las prácticas siendo evaluadas; se debe proveer de suficiente tiempo para que todos los efectos de las MPM escogidas sean completamente expresados. Se espera que en cada uno de los 6 sitios en los que los proyectos se están llevando a cabo, estos duren cuatro años para que las MPM que tienen efectos indirectos y más lentos en el rendimiento puedan ser completamente analizadas.

El éxito de los proyectos MPM dependen del compromiso:

(i) de la gerencia para ver que el proyecto se realice por medio de motivaciones y provisiones de las fuentes y gastos requeridos; y

(ii) el gerente de la plantación para implementar rápidamente las MPM escogidas.

Al realizar el proyecto, se da énfasis al proceso de implementación, invitando a los encargados en la toma de decisiones y personal incluyendo agricultores en un Equipo Local de Manejo.

El desempeño es constantemente evaluado; los datos recolectados permiten un análisis robusto y económico, como también la cuantificación de las inversiones necesarias para una adopción de las MPM a una escala más amplia. Experiencias prácticas en la implementación a nivel del campo durante el curso del proyecto también será una útil guía para planear la adopción de las MPM a

una escala más amplia. Una vez adoptada exitosamente a una escala más amplia, las MPM se tornan en nuevo estándar de prácticas y el ciclo de evaluación puede ser repetido con las nuevas MPM en un proceso de continua mejora.

Conclusión

El lograr altos rendimientos en las plantaciones de palma aceitera requiere del compromiso en todos los niveles la fuerza de trabajo en la empresa para lograr excelentes y continuas mejoras, siguiendo las bases de manejos agrícolas razonables y pragmáticos. Al final del día las personas involucradas son las que hacen la diferencia.