INFORME TÉCNICO: PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A

PEQUEÑA ESCALA

INFORME TÉCNICO: PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A

PEQUEÑA ESCALA

UNIVERSIDAD NACIONAL AGRARIA LA MOLINA

E N E R G I A S R E N O V A B L E S

PROFESOR:

RAMIREZ, JUDITH

ALUMNA:

MATAMOROS MONTAÑEZ, DIANA

2012

INFORME TÉCNICO- PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A PEQUEÑA ESCALA

INTRODUCCIÓN:

Los combustibles convencionales generan múltiples problemas ambientales, desde el cambio climático hasta problemas de salud por la cantidad de partículas de combustión. A esto se le suma que existen numerosas fuentes de residuos de todo tipo (agroindustriales, comerciales, industriales) que también provocan alteraciones en el funcionamiento de los ecosistemas que nos sostienen. Entonces, dada la problemática de fuentes de combustibles más limpios y residuos reciclables, aparece la alternativa del biodiesel que es un combustible de origen orgánico producido a partir de aceites vegetales, grasas animales o aceites usados, energía renovable; asimismo, puede ser utilizado como sustituto o aditivo del diésel 2 convencional. En el siguiente cuadro se presenta una comparación de ambos combustibles:

El fundamento del proceso de obtención del biodiesel consiste en es una transformación química (del aceite) mediante una reacción de transesterificación del aceite con un alcohol (generalmente metanol, pero para la práctica de uso etanol anhidro) y un catalizador (KOH) en un éster metílico. Las moléculas lineales del éster resultante reciben el nombre de biodiesel y están formadas por el éster del ácido graso y el alcohol. Estas moléculas tienen menor viscosidad, menor masa molecular, menor intervalo de ebullición y menor punto de inflamación que el triglicérido original. En la presente práctica se realizara la elaboración de biodiesel a pequeña escala usando aceite desnaturalizado.

METODOLOGÍA UTILIZADA:

Como primer paso se debe medir el índice de acidez del aceite, para ello usamos una muestra de 5.09g del aceite, luego se debe filtrar y realizar un precalentamiento (para evaporar el agua que podría tener el aceite) ligero antes de ser transesterificado mediante el agregado de etanol anhidro (99.99% de pureza) y del catalizador (KOH). Este producto debe ser sometido a un proceso de lavado y secado, para obtener finalmente el biodiesel. Como subproducto se obtiene la glicerina que también puede ser comercializado. Así:

1. Índice de acidez:- Pesar 5gr de muestra en un matraz volumétrico.- Diluir con 50mL de etanol anhidro (99.99%). Para neutralizar el etanol (96%) se le

añade 3-4 gotas de fenolftaleína (1%) y 1mL de solución de KOH 0.1N- Adicionar 3-4 gotas de fenolftaleína (1%)- Titular con solución de KOH 0.1N. - Anotar el gasto utilizado y calcular el índice de acidez utilizando la siguiente

fórmula:

Donde: V= volumen de KOH gastadoN= normalidad de KOH

2. Transesterificación:

- Pesar 200g de la muestra de aceite en un matraz volumétrico.- Medir 30% (p/p) de etanol anhidro en relación a la muestra. - Pesar hidróxido de potasio en escamas, 1% en relación a la muestra. - Mezclar el etanol anhidro con el hidróxido de potasio y agregar a la muestra de

aceite.

- Realizar la mezcla a una temperatura de 50-55°C durante aproximadamente 2 horas. Utilizar un calentador con mezcladora.

- Transvasar a un decantador en forma de pera y esperar que decante. Separar la glicerina decantada.

- Realizar 2-3 lavados con agua (20-30% (p/p) con respecto al rendimiento del biodiesel). Se asume que el biodiesel ya está lavado cuando el agua de lavado sale de color transparente.

- Separar el biodiesel purificado.- Secar el biodiesel sometiéndolo a calor para eliminar los restos de agua.- Finalmente filtrar.

RESULTADOS:1. Datos de la titulación con KOH para calcular el índice de acidez (IA) del aceite

Masa de muestra (g)

Volumen de gasto KOH (ml)

Normalidad KOH IA (mg KOH/g aceite)

5.09 0.6 0.1 0.66

2. Datos de proceso de transesterificación: Cantidad de aceite a procesar 200gVolumen de etanol anhidro 60mlÍndice de acidez (mgKOH/g aceite) 0.66Cantidad de catalizador usado (mgKOH/g aceite)

2g

Temperatura de proceso (TºC)Tiempo de agitación (min)

50- 60ºC90min

Cantidad de glicerina 45gCantidad de biodiesel 155grendimiento del proceso 77.5%

DISCUSIÓN Y CONCLUSIONES:

Nuestra muestra usada tiene un relativo alto rendimiento (77.5%), sin embargo, si comparamos los rendimientos con otras fuentes de aceite, observaremos que los aceites vegetales son más eficientes debido probablemente a su pureza, a la cantidad de ácidos grasos potenciales para transesterificar. Además de esto se debe a la posible cantidad de agua en el aceite desnaturalizado.

Fuente: http://www.slideshare.net/peyg/biodiesel

Pero aun este valor (77.5%) es alto y significa que la generación de productos secundarios como agua residual y glicerina son bajos en comparación con el producto primario deseado; calificando como una fuente apta para producción de biodiesel. También se puede observar un bajo índice de acidez pues un aceite con bajo índice de acidez necesita menos reactivos para la reacción, haciendo que los costos de producción sean menores.

El biodiesel a partir de aceites desnaturalizados representa una alternativa muy útil para obtener energía, pues es a partir de un residuo indeseado por muchas compañías durante su proceso de producción. Además se sabe que es una de las fuentes de contaminación más severas para las aguas residuales. Asimismo, es económicamente rentable pues consta de una reacción relativamente simple, pocos reactivos, de fácil aplicación y de bajo costo.

Si bien el rendimiento es alto, también debería realizarse análisis del producto, medir parámetro de calidad de un combustible.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS:- ACOSTA, Fernando; Manual de construcción y uso de Reactor para producción de

biodiésel a pequeña escala; disponible en: http://www.solucionespracticas.org.pe/publicaciones/pdf/Manualconstruccion.pdf

http://www.wearcheckiberica.es/documentacion/doctecnica/combustibles.pdf

http://www.slideshare.net/peyg/biodiesel