BIODISEL A PARTIR DE ACEITE DE FRITURAS

ObjetivosObjetivo generalElaborar Biodisel a partir de residuos de aceite vegetal.Objetivos específicos ❖ Describir los procesos de esterificación y transesterificación. ❖ Determinar los costos de producción de Biodisel a partir del aceite de cocina usado.

MetodologíaMateriales y Equipos

El presente trabajo se desarrolló en la Universidad Nacional de Colombia Sede Palmira en el laboratorio de Química en una primera fase para determinar las cantidades exactas a utilizar de cada reactivo, con la intención de validar un procedimiento de trabajo en la conversión de aceite de cocina usado a biodiésel.

1 Licuadora.1000 ml de aceite de cocina previamente filtrado.3.69 g de hidróxido de sodio (NaOH).200 ml de metanol (CH3OH).10 ml de alcohol isopropílico (CH3CH (OH) CH3)

2 gotas de Fenolftaleína (C20H14O4).

10 ml de solución de NaOH al 0.1 %.Balanza analítica.Agitador magnéticoBureta de 25 ml.Beaker de 250 ml.Beaker de 1200 ml.Probeta 250 ml.Olla de acero inoxidable (para calentar aceite).Agitador de vidrio.Recipiente para almacenar biodiésel de aproximadamente litro y medio de capacidad.

PROCEDIMIENTOSe realizo una remoción de la comida residual mediante un proceso combinado de decantación y posterior filtración mediante una tela de malla fina. El aceite filtrado de la fuente se homogeneizó mediante agitación vigorosa. El valor de acidez obtenido fue de 0.18mg KOH/g según ASTM D 664/07.Posteriormente se calentó a 600 C durante 15 minutos aproximadamente y se dejó en reposo 24 horas.

Actividad 1 (con el fin de determinar la cantidad exacta de NaOH).Para medir la cantidad de ácidos grasos libres del aceite, se mezcla 1 ml de aceite con 10 ml de alcohol isopropílico (CH3CH (OH) CH3) + 2

gotas de solución de fenolftaleína (C20H14O4).

Gota a gota, se añadió una solución de sosa al 0,1% (1 g. de NaOH en 1 litro de agua) mediante agitación vigorosa hasta que la solución quedó rosácea durante 10 segundos, por cada litro de AVU (Aceite Vegetal Usado) necesitará un gramo adicional de NaOH granular sólido, por cada ml de solución de NaOH al 0,1% utilizado para valorar los ácidos grasos libres más los 3,5g necesarios (paso 3 actividad 2).En este caso particular se añadió 0.16 ml de la solución de NaOH.

Se midieron 1000 ml (1litro) de aceite vegetal y después de calentarlo se deposita en la licuadora.

El aceite se calentó a 550C controlando la temperatura con un termómetro, luego con la probeta de 250 ml se midieron 200 ml de alcohol metanol, para después depositarlos en un beaker de 250 ml.

A eso se le agregó 3,69g NaOH. Recordando el dato de la actividad 1.Lo anterior se disolvió hasta que todas las escamas de NaOH desaparecieron. (la mezcla debe ser ligeramente nublosa y se denomina "metóxido de sodio" CH3ONa.)

La mezcla de metóxido de sodio se añadió al aceite caliente mientras se agitó vigorosamente, utilizando la licuadora durante 30 minutos.

Por último la mezcla sedimentó en un recipiente por 24 horas. El biodiésel flota en la parte superior y puede ser vertido en un contenedor para ser visto. La glicerina va al fondo (se puede hacer un jabón altamente glicerinizado d=1.26g/mL).

BIODISEL

GLICERINA

Se vertió el biodiesel en una de las botellas y se añadió medio litro de agua destilada. Se cierra bien la botella y se agita hasta que formen una mezcla homogénea.. Se dejó reposar 48 horas. Se drenó el agua del fondo a través del agujero, y se trasvasó el combustible a la otra botella para el siguiente lavado. El proceso se repitió 3 veces.

SECADOUna vez realizada la decantación y la purga correspondiente se procedió a efectuar la eliminación de la humedad residual mediante agitación y calor (2000 RPM, 100OC).

RESULTADOS Y DISCUSIONDurante la aplicación del procedimiento mencionado anteriormente, se pudo notar que la mezclar el metóxido de sodio (CH3ONa) con el aceite caliente, inmediadatamente se

dio una cambio en la coloración del aceite, pasando de ligeramente oscuro a blanquecino (esto indica el inicio de la reacción de transesterificación), en la medida que el tiempo transcurrió, el color cambió nuevamente a oscuro y liberó un aroma similar a las “papas fritas” (esto indica que ya ha ocurrido la conversión del aceite a biodiésel). Al mismo tiempo la densidad del aceite disminuía gradualmente, indicando ya la presencia en la mezcla del “Biodiésel”.

DESCRIPCION UNIDAD COSTO UNIT. CANTIDAD SUBTOTAL

METANOL mL $4,40 200 $880

HIDROXIDO DE SODIO g $3,60 3,69 $13,30

ACEITE DE COCINA USADO mL $0,00 1000 $0,00

ALCOHOL ISOPROPILICO mL $12,12 10 $121,20

ENERGIA kw $371,60 0,15 $55,74

TOTAL $1070,25

COSTOSEl litro de biodiésel que se produjo costó aproximadamente $1.189,20 (ya que se obtuvo 900 Ml de Biodiesel) muy por debajo de los $1.969,80 que cuesta el diésel proveniente del petróleo. También no hay que olvidar que se generó 100 ml de glicerina que tiene un valor de aproximadamente $25,70 lo que volvería el precio de producción competitivo ($1.163,50); a esta reducción también habría que sumarle que cuando la materia prima se compra en cantidades mayores los precios tienden a disminuir lo que abarataría el precio de producción. A lo dicho anteriormente también hay que sumarle el valor ecológico que lleva consigo el uso del biodisel como fuente de combustible.

VENTAJAS ❖ El biodiésel disminuye de forma notable las principales emisiones de los vehículos, como son el monóxido de carbono y los hidrocarburos volátiles, en el caso de los motores de gasolina, y las partículas, en el de los motores diesel. ❖ La producción de biodiésel supone una alternativa de uso del suelo que evita los fenómenos de erosión y desertificación a los que pueden quedar expuestas aquellas tierras agrícolas que, por razones de mercado, están siendo abandonadas por los agricultores. ❖ El biodiésel supone un ahorro de entre un 25% a un 80% de las emisiones de CO2

producidas por los combustibles derivados del petróleo, constituyendo así un elemento importante para disminuir los gases invernadero producidos por el transporte. ❖ Por su mayor índice de octano y lubricidad reduce el desgaste en la bomba de inyección y en las toberas. ❖ No tiene compuestos de azufre por lo que no los elimina como gases de combustión. ❖ El biodiésel también es utilizado como una alternativa de aceite para motores de dos tiempos, en varios porcentajes; el porcentaje más utilizado es el de 10/1. ❖ El biodiésel también puede ser utilizado como aditivo para motores a gasolina (nafta) para la limpieza interna de estos.

CONCLUSIONComo se menciona en el resultado de los costos de producción del biodiésel pueden ser muy competitivos con los precios de los combustibles derivados del petróleo, siempre y cuando el proceso de producción sea el óptimo, es decir con la temperatura constante durante el proceso (lograr la automatización del proceso), dado que es un catalizador sin el cual el proceso no se da o si se da, ocurre de manera deficiente, es evidente que la materia prima puede bajar sus costos siempre y cuando se adquieran volúmenes más altos; por otro lado, el uso de los biocombustibles viene a disminuir los efectos nocivos ya evidentes de los combustibles fósiles, tanto en el ambiente como en la economía de nuestra comunidad.Prácticas de este tipos vendrían a disminuir el uso de los combustibles fósiles en nuestro País, lo que vendría a disminuir los costos de operación del mismo, siempre y cuando se logre establecer un buen enlace con los establecimientos que se dedican a la venta de alimentos y donde se generen cantidades importantes de aceite de cocina usado, esto mismo podría generar un estudio de factibilidad de lo mencionado anteriormente. La producción de biodiesel a partir de aceite de cocina usado es factible técnicamente. Se debe prestar especial atención en el momento de disolver el NAOH ya que según se vio afecta sensiblemente las variables acidez y viscosidad del producto y pudo, como en este caso, producir una no conformidad con las especificaciones de calidad. De todos modos esta experiencia sirve para notar que aun con un 22% en peso de catalizador actuando sobre el aceite es posible obtener un BUEN rendimiento.

GRACIAS“CADA HOMBRE ES UN “FIDIAS” ES UN ESCULTOR

DE SU PROPIO BARRO O MARMOL, QUE DEBE ESCULPIR Y CORREGIR HASTA HACER SALIR DE LA MASA GROSERA DE NUESTROS INSTINTOS UN PERSONAJE: JUSTO ,LIBRE E INTELIGENTE”

ALFONSO JORDAN JARAMILLO