Producci³n de biodiesel

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Producción de Biodiesel a Partir de Aceites Residuales

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  • 1. Titulo PRODUCCION DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITES RESIDUALES DOMSTICOSAUTORESCONDORI FLORES, HerliTERZI CABALLERO, Edgar WilliamESPINOZA ROJAS, Jorge AmricoGUTIERREZ ALARCN, Raysa ArelisResumenEl Biodiesel constituye una alternativa de generacin de energa limpia, por lasoportunidades ambientales que ofrece, as como por su alta biodegradabilidad y bajatoxicidad para el medio, adems; porque a travs de su elaboracin en base a aceitesresiduales de cocina, se evita el vertimiento a las alcantarillas, las que terminancontaminando las fuentes hdricas superficiales; cuyos principales impactos negativos seresume en la disminucin de Oxigeno Disuelto causa de la eutrofizacin y degradacin delos ecosistemas acuticos existentes en la zona.En la produccin del biodiesel, el equipo de trabajo ha iniciado con el diagnstico de lasituacin problemtica a travs de la obtencin de informacin relevante que sustenta elestudio. Sabiendo que el consumo promedio de aceite en nuestra localidad es de 42 789

2. litros/mes, de los cuales, el 50% es vertido a las redes de alcantarillas; vale decir que, siun litro de aceite contamina cinco mil litros de agua en promedio segn el InstitutoNacional de Tecnologa Industrial, en Abancay, se llega a contaminar el 50% delvolumen total de aguas obtenidas segn clculo de las cinco principales fuentes hdricas,cuya disposicin final llega a las aguas del ro Mario,Operaciones Unitarias como la filtracin, sedimentacin, neutralizacin, evaporacin,transesterificacin, lavado y secado, permiten convertir sucesivamente el triglicrido endiglicrido, monoglicrido y glicerol, obtenindose como producto final el biodiesel.Palabras claves: Biodiesel, aceite residual, transesterificacin, contaminacin, vertido,caracterizacin, energa limpia.AbstractThe Biodiesel constitutes an alternative of generation of clean energy, for theenvironmental opportunities that it offers, as well as for his high biodegradability and lowtoxicity for the way, in addition; because across his production on the basis of residualoils of kitchen, the spillage is avoided to the sewers, which end up by contaminating thewater superficial sources; whose principal negative impacts it is summarized in thedecrease of dissolved oxygen it causes of the eutrophication and degradation of theaquatic existing ecosystems in the zone.In the production of the biodiesel, the equipment of work has initiated with the diagnosisof the problematic situation across the obtaining of relevant information that sustains thestudy. Knowing that the average consumption of oil in our locality is 42 789 liters /month, of which, 50 % is spilt to the networks of sewers; it is worth saying that, if a literof oil contaminates five thousand liters of water in average according to the NationalInstitute of Industrial Technology, in Abancay, it manages to contaminate 50 % of thetotal volume of waters obtained according to calculation of five principal water sources,which final disposition comes to the waters of the river Mario.Unitary operations as the filtration, sedimentation, neutralization, evaporation,transesterificacin, washed and dried, allow to turn successively the triglyceride indiglyceride, monoglyceride and glycerol, the biodiesel being obtained as final product. 3. Keywords: Biodiesel, waste oil, transesterification, pollution, waste, characterization,clean energy. 4. INTRODUCCIN No ser posible dar respuesta a los complejos problemas ambientalesni revertir sus causas, sin transformar el sistema de conocimientosque conforman la actual racionalidad social que los genera. Enrique LeffEn la poca actual, caracterizada por problemas de todo tipo y con un mundo cada vezms globalizado, inmerso en una gran lucha por la captacin de los distintos mercados yuna gran competitividad, el estado y las empresas tienen que hacer frente, adems, al retoque significa la proteccin del medio ambiente, el incremento del nivel y la calidad devida. Esta necesidad ha ocasionado trastornos ambientales no contemplados en la historiahumana, la que viene creando una brecha enorme en el desafo de alcanzar un equilibriorazonable entre poblacin y produccin.Por un lado, el crecimiento acelerado del parque automotor y el uso de combustiblesfsiles, constituyen uno de los factores de contaminacin atmosfrica de granimportancia, debido a la emisin de gases de efecto invernadero. Por otra parte, resultainsignificante la eleccin de alternativas limpias, por el desconocimiento de losbeneficios ambientales y de los costos elevados que demanda y el uso incipiente de losmismos.Conocimientos que se hacen imprescindibles para entender cada vez ms la dinmicapoblacional y sus impactos en el medio. Por ejemplo, abordar el tema de aguas residualesen nuestra localidad, resulta rehuyente por su complejidad; ms an si se trata decontaminantes como los aceites vertidos a las redes de desage, cuyo estudio demandamucha ms tiempo, economa, es por ello que quienes apenas incursionamos en losintentos de brindar aportes que coadyuven en la minimizacin, ponemos de manifiesto elpresente trabajo titulado Produccin de Biodiesel a partir de Aceites ResidualesDomsticos que implica el anlisis minucioso de cada uno de los procesos y operaciones 5. unitarias de balance de masa, as como su modelamiento matemtico respectivo con elafn de deslindar una temtica con precedentes en la investigacin.Sin embargo, frente a la problemtica identificada, es preciso el planteamiento depropuestas que contribuyan al mejoramiento de nuestro entorno, alternativas orientadas ala reduccin progresiva del consumo de petrleo, ampliando preferencias como elbiodiesel a partir de aceites residuales de cocina, que presenta beneficios ambientales: poruna parte el reciclaje y al mismo tiempo la generacin de combustibles limpios.Al respecto La National Biodiesel Board (la asociacin de productores norteamericanosde biodiesel) (2007) define al biodiesel como un combustible compuesto de steresmono-alqulicos de cidos grasos de cadena larga derivados de aceites o grasas, vegetaleso animales. Para su mejor entendimiento, resulta necesario recurrir al pasado paraentender los orgenes del presente combustible alternativo:La idea de usar aceites vegetales como combustible para los motores de combustininterna data de 1895, con el Dr. Rudolf Diesel, quien en la Exposicin Mundial de Pars,presenta un combustible a partir de aceite de man usado en motores diesel. El motordiesel puede funcionar con aceites vegetales, esto podra ayudar considerablemente aldesarrollo de la agricultura de los pases que lo usen as. Hacia 1912 afirmara que eluso de los aceites vegetales como combustibles para los motores puede parecerinsignificante hoy en da, pero con el transcurso del tiempo puede ser tan importantecomo los derivados del petrleo y el carbn en la actualidad (Shay, 1993).Sin embargo las predicciones de Diesel tomaran su tiempo para empezar a tomar cuerpoy, en este lapso de, ms o menos un siglo, los motores diesel evolucionaran y seperfeccionaran utilizando fundamentalmente destilados medios de petrleo con muchamenor viscosidad que los aceites vegetales. La principal razn por la que actualmente no 6. podramos usar aceites vegetales directamente en los motores es, precisamente, su mayorviscosidad. La qumica proporciona una solucin para disminuir esta viscosidad: latransesterificacin desarrollado por los cientficos E. Duffy y J. Patrick a mediados delsiglo XIX, expresan Paola Castro y Otros (2007).Al respecto D. Bonet (2008) manifiesta sobre la transesterificacin en un lenguajesencillo, como la accin de reemplazar el glicerol (alcohol trivalente) por un alcoholmonovalente (ms ligero) usualmente metanol o etanol, formando molculas mspequeas (steres monoalqulicos, comnmente denominado biodiesel), con unaviscosidad similar a la del combustible diesel derivado del petrleo. Sin embargo, elresurgimiento de la idea de Diesel, de emplear aceites vegetales en sus motores, empiezaa cobrar fuerza nuevamente hacia finales del siglo XX, esta vez bajo la forma debiodiesel, e impulsado, principalmente, por preocupaciones ambientales relacionadas conel cambio climtico y la necesidad de encontrar alternativas al uso de combustiblesfsiles.Oportunidades Ambientales que ofrece el Uso del BiodieselResultara impreciso resumir las oportunidades que ofrece el uso del biodiesel en merasgeneralidades sin antes abordarla cientficamente. Entonces, apoyados en los estudioscientficos, diremos que: The Environmental Protection Agency (EPA, 2002) expresa que el biodiesel reducelas emisiones de partculas slidas menores a 10 micrones (PM10), monxido decarbono (CO) y xidos de azufre (SOx), peligrosos agentes contaminantes. En unestudio compilatorio de diversas investigaciones sobre emisiones vehiculares conbiodiesel, concluy que las emisiones vehiculares de material particulado se reducanen un 47% cuando se usaba biodiesel, y las de monxido de carbono en un 48%como ilustra en la tabla N 01 Sheehan et al., (1998) 7. En el caso de las emisiones durante la combustin, las reducciones eran mucho mssignificativas: 68% para las PM10, 46% el CO y 100% los SOx, ya que el biodieselno contiene azufre. En el caso de los hidrocarburos (HC), si bien el biodiesel produce mayor cantidad ensu ciclo de vida, durante la combustin las emisiones disminuyen en un 37%(Sheehan et al., 1998). Asimismo; el estudio de la EPA (2002) encontr que las emisiones de HC durante lacombustin disminuyen un 67%. Las emisiones del biodiesel tambin tienen nivelesmenores de hidrocarburos policclicos aromticos (HPA, posibles cancergenos),debido a que el biodiesel no contiene compuestos aromticos de ningn tipo. Beer etal., (2002) En lo que respecta al benceno, las emisiones se reducen prcticamente en un 95% entodo el ciclo de vida del biodiesel, con una combustin totalmente libre de estecompuesto cancergeno. Sheehan et al., (1998) La combustin del biodiesel produce menos humo visible y menos olores nocivosque el diesel derivado del pet