Proyecto Biodiesel
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CAPÍTULO I El Problema PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA A lo largo de la historia de la humanidad, se conoce que esta ha tenido una necesidad de evolucionar, lo cual se evidencia cuando los primeros hombres idearon herramientas y crearon técnicas para facilitar su supervivencia. Con la llegada de la revolución industrial y la creación de motores en serie, se aumentó en grandes proporciones la producción en todos los ámbitos, vinieron invenciones que cubrieron necesidades generales, entre ellas las de transporte; con el descubrimiento del petróleo y su refinación, surgieron nuevas formas de producir energía: la combustión de carburos fósiles; y gracias a esta forma de obtención de energía, nacieron los automóviles, lo que no se conocía es que los residuos de la combustión de gasolina tienen sus consecuencias, las cuales se evidencian claramente en las cifras del deterioro en la salud humana y ambiental, síntomas que son cada vez más visibles. Actualmente se observan gran cantidad de vehículos, tanto privados como de transporte público, especialmente en las ciudades más desarrolladas, en Venezuela la flota de vehículos es bastante antigua, encontrando fácilmente en cualquier esquina vehículos con muchos años de circulación, principales contaminantes ambientales, estos automóviles tienen desechos químicos dañinos para el ecosistema, como el dióxido de carbono, causante del efecto
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CAPÍTULO I
El Problema
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
A lo largo de la historia de la humanidad, se conoce que esta ha
tenido una necesidad de evolucionar, lo cual se evidencia cuando los
primeros hombres idearon herramientas y crearon técnicas para
facilitar su supervivencia. Con la llegada de la revolución industrial y lacreación de motores en serie, se aumentó en grandes proporciones la
producción en todos los ámbitos, vinieron invenciones que cubrieron
necesidades generales, entre ellas las de transporte; con el
descubrimiento del petróleo y su refinación, surgieron nuevas formas
de producir energía: la combustión de carburos fósiles; y gracias a esta
forma de obtención de energía, nacieron los automóviles, lo que no se
conocía es que los residuos de la combustión de gasolina tienen susconsecuencias, las cuales se evidencian claramente en las cifras del
deterioro en la salud humana y ambiental, síntomas que son cada vez
más visibles.
Actualmente se observan gran cantidad de vehículos, tanto
privados como de transporte público, especialmente en las ciudades
más desarrolladas, en Venezuela la flota de vehículos es bastanteantigua, encontrando fácilmente en cualquier esquina vehículos con
muchos años de circulación, principales contaminantes ambientales,
estos automóviles tienen desechos químicos dañinos para el
ecosistema, como el dióxido de carbono, causante del efecto
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invernadero e hidrocarburos aromáticos policiíclicos que son
cancerígenos, tales como el naftaleno, acenafteno, acenaftileno,
fluoreno, fenantreno, antraceno, fluoranteno, pireno, criseno, entre
otros.
Por otra parte, en nuestra cultura gastronómica se consumen
muchas frituras, razón por la cual se generan grandes cantidades de
aceites vegetales a usar tanto en nuestros hogares como en locales
comerciales, como fuentes de sodas, restaurantes, ventas de comida
rápida, entre otros, cuyo destino, luego de su uso es la cañería de
desagüe, o pipotes de basura, contaminando así los efluentes de la
ciudad y las corrientes fluviales a las que son desechados, afectando a
toda la biodiversidad que pueda existir en esas aguas y en las que
desemboca, así como en las tierras que la bordean.
Sin embargo, este aceite es reciclable, pudiendo, en vez de ser
desechado, usarse como materia prima para la formación de
combustible, en este caso, el biodiesel, el cual es un combustible
ecológico, ya que sirve para reducir la contaminación, pues su uso
produce menos desechos contaminantes, evitando la continuidad del
deterioro ambiental y de la salud de los habitantes.
En tal sentido, se propone como alternativa a los combustibles
convencionales el uso de aceites vegetales empleados en el hogar o
en diferentes locales comerciales, siendo esto, de carácter usado, con
la finalidad de crear un combustible ecológico (biodiesel) que permita
disminuir el grado de contaminación ambiental.
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OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN
General
Elaborar un combustible ecológico (biodiesel) a partir de aceites
vegetales usados, para preservar el estado ambiental.
Específicos
1. Determinar los niveles de contaminación en las zonas este, centro y
oeste de la ciudad de Barquisimeto, a través de la técnica de
gravimetría.
2. Recolectar de establecimientos comerciales los aceites vegetales
para la elaboración del combustible ecológico.
3. Transformar los residuos de aceites comestibles en biodiesel para
evitar la contaminación del medio ambiente.
4. Concientizar a la población sobre las ventajas del uso de biodiesel
como alternativa para mejorar el medio ambiente.
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JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA
Actualmente en el mundo se presentan altos niveles de
contaminación, especialmente en el aire de las ciudades muy
pobladas, cuyo principal causante son los efluentes de los vehículos
automotores, Barquisimeto no escapa de este problema, por ello se
hace importante determinar el grado de contaminación existente, así
como los efectos que estos producen en los habitantes.
De ahí que, el biodiesel tiene gran relevancia, ya que proviene de
aceites naturales usados, los cuales no contienen azufre, monóxido de
carbono y contamina mucho menos que otros. Como combustible es
mucho más ecológico que los convencionales, pues está comprobado
que en su proceso de combustión las emisiones contaminantes son un
55% a 80% más bajas que con los combustibles convencionales.
Por otra parte, el biodiesel es fácil de obtener, pues para suelaboración se usa el aceite vegetal usado en hogares y locales
comerciales comunes, que normalmente es desechado al desagüe o
en pipotes de basura; al reciclarlo en la formación de combustible se
evita que ese sea desechado por desagües y que contamine los suelos
y efluentes donde se vierte.
Por este motivo, la importancia de esta propuesta de generar uncombustible más ecológico que sirva para minimizar los contaminantes,
mejorar el medio ambiente, reciclar la energía de algo que
normalmente se desecha, además ayuda a disminuir el efecto
invernadero, y en un futuro a generar nuevos empleos.
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ALCANCES Y LIMITACIONES
A pesar de la débil infraestructura gubernamental que posee
nuestro país con respecto a la investigación de métodos y técnicas
para la conservación del ambiente, la existencia de antecedentes en el
exterior y la posibilidad de consultarlos a través de la internet abre un
mundo de posibilidades que hace posible tener entre los alcances la
creación de biodiesel a través de la transformación de los residuos de
aceite comestible, para lo cual se cuenta con los recursos necesarios,
como la adquisición de materiales, el conocimiento de la técnica y la
accesibilidad a la materia prima y demás componentes necesarios.
Sin embargo, la creación de biodiesel se limita a solo pequeñas
cantidades, debido a que se transformará de forma manual, sin
máquinaria especializada, bajo la Técnica de Procesamiento y Lavado
del Dr. Pepper.
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CAPITULO II
Marco Referencial
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN
Desde hace varios años se ha venido implementando nuevas
alternativas de producción de energía con el fin de sustituir los agentes
más contaminantes, en materia de combustibles, el biodiesel es el más
ecológico, el mismo tuvo su primeros signos de creación alrededor delos años 1900, siendo Rudolph Diesel, quien usó por primera vez
aceite vegetal como combustible para un motor de ignición.
Durante la segunda guerra mundial, y ante la escasez de
combustibles fósiles, se destacó la investigación realizada por Otto y
Vivacqua en el Brasil, sobre diesel de origen vegetal, pero fue hasta el
año de 1970, que el biodiesel se desarrolló de forma significativa a raíz
de la crisis energética que se sucedía en el momento y al elevado
costo del petróleo.
Las primeras pruebas técnicas con biodiesel se llevaron a cabo
en 1982 en Austria y Alemania, pero solo hasta el año de 1985 en
Silberberg (Austria), se construyó la primera planta piloto productora de
RME (Rapeseed Methyl Ester - metil éstero aceite de semilla de colza).
En atención a lo expuesto, Pérez, I. Juan (2009) en su proyecto
“Situación del Biodiesel en la República de Argentina”, en la que se
trataron temas como: matriz energética mundial, calentamiento global,
mercado local e internacional de biocombustibles, entre otros.
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Asimismo se analizaron las razones de la crisis energética actual; la
sensibilidad de los países ante el aumento del precio del petróleo;
acciones tendientes a disminuir su vulnerabilidad; potencialidades y
debilidades de los países en desarrollo para captar la demanda
mundial de biocombustibles; se concluyo que las relaciones de
interdependencia entre los actores relevantes del mercado, en el orden
nacional e internacional, han incidido significativamente en el margen
de maniobra del Estado para la definición de políticas de fomento y
desarrollo, asi como tambien dejó en claro la importancia y ventajasque tienen las nuevas formas de combustibles ecológicos en
comparación con los tan contaminantes combustibles fósiles.
De igual manera lo hace Lozano, C. Yolanda (Mayo, 2009), en su
investigación titulada “Viabilidad de los Biocombustibles: Biodiésel y
Bioetanol”, estudió la factibilidad de la creación de combustibles a partir
de aceites vegetales en España, analizando las distintas variables,
aplicando encuestas y consultando a empresas con experiencia en la
materia, Concluye que es una salida muy viable a los altos costos de la
gasolina en España y al reciclaje de los aceites vegetales.
También estudian el tema, Miguel A. Luis L.; Douglas J.
Escalante A. y Villegas A. María C. (Septiembre 2009) con su proyecto
“Desarrollo de un sistema de reacción para la obtención de biodiesel a
partir de aceites naturales mediante catálisis heterogénea”, con la
finalidad de diseñar y montar una mini planta para la obtención de
biodiesel a partir de aceites naturales en la faculta experimental de
ciencias y tecnología de la Universidad de Carabobo, UC para
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establecer el análisis de comportamiento de diferentes catalizadores
para la reacción de trans-esterificación de aceites vegetales para dar
biodiesel, encontrándose las condiciones óptimas de reacción;
concluyendo que este es el método más optimo para obtener biodiesel
en menor tiempo y dar un aporte en cuanto a la investigación de
energías alternativas en el país.
Similarmente lo hacen: Texto, Juan C.; Betancur, Carlos I. y
Duque, Juan P. (Octubre, 2009) en “Perspectivas Generales de la
Industria de los Biocombustibles en el Uruguay”, proyecto cuyo objetivo
fue el análisis de la influencia del desarrollo de proyectos de
producción y utilización de biocombustible y su contribución en la
diversificación de la oferta energética y la reducción de la dependencia
hacia los combustibles derivados de petróleo sobre los mercados
económicos del Uruguay, concluyendo que en dicho país se emplea
este combustible ecológico con el propósito de disminuir el consumo de
combustibles fósil como también la utilización del biodiésel para la
comercialización de otras fuentes energéticas.
Finalmente, se puede concluir que el biodiesel está empezando a
producirse en diversos países, debido a las grandes ventajas con las
que este combustible contribuye, como las son el reciclaje, el cuidado
ambiental, el ahorro monetario y la producción de energía.
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BASES TEÓRICAS
El Biodiesel es un aceite combustible. Biodiesel es el nombre de
un combustible alternativo de combustión limpia, logrado a través de la
reacción de cualquier grasa de origen vegetal o animal con el alcohol
en la presencia de un catalizador El Biodiesel es simple para ser
usado, biodegradable, no tóxico y esencialmente libre de compuestos
sulfurados y aromáticos. El Biodiesel no contiene petróleo, pero puede
ser agregado a él, formando una mezcla. Considerado como
ambientalmente correcto, el Biodiesel reduce la emisión de
contaminantes en la atmósfera, pues no contiene azufre en su
composición y es un combustible de origen renovable.
A fines de Siglo XIX. Rudolf Diesel (1858-1913) un ingeniero
alemán, inventa el motor de combustión que utiliza fuel oil y a partir de
allí implementó tempranas versiones de una máquina que utilizaba
aceite de maní como energía.
1970. El biodiesel se desarrolló de forma significativa a raíz de la crisis
energética y el elevado costo del petróleo
1982. En Austria y Alemania, se llevaron a cabo las primeras pruebas
técnicas con este combustible vegetal
1985. En Silberberg (Austria) se construyó la primera planta piloto
productora de biodiesel a partir de las semillas de colza o canola
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Actualmente Alemania, Austria, Canadá, Estados Unidos,
Francia, Italia, Malasia y Suecia son pioneros en la producción, ensayo
y uso de biodiesel en automóviles.
Características del Biodiesel:
Es un combustible ecológico de origen renovable y
respetuoso con el medio ambiente.
Es seguro, fácil para transportarlo y almacenarlo.
Es biodegradable como el azúcar, es diez veces menos
tóxico que la sal de cocina y tiene un punto de inflación
aproximadamente de 150 °C, comparado al diesel su
punto de inflación es 50 °C.
El uso del biodiesel reduce aproximadamente en 80% las
emisiones del anhídrido carbónico y un 100% las de
dióxido de azufre. También la combustión del biodiesel
disminuye en 90% la cantidad de hidrocarburos totales no
quemados y entre el 75%- 90% en los hidrocarburos
aromáticos. Contiene 11% de oxígeno en peso y o
contiene azufre.
El uso de biodiesel puede extender la vida de los motores
por que posee mejor calidad lubricante que el diesel.
Los derrames de este combustible en las aguas de ríos y
mares son menos contaminantes que otros combustibles.
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Los olores de la combustión del biodiesel son aromas de
palomitas de maíz o papas fritas.
Diversos estudios realizados se demostró que el biodiesel
reduce en un 90% el riesgo de contraer cáncer
Propiedades químicas del Biodiesel:
El biodiésel se describe químicamente como compuestos
orgánicos de ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de
cadena larga y corta.
Reacciones de síntesis: El proceso de transesterificación
consiste en combinar, el aceite (normalmente aceite
vegetal) con un alcohol ligero, normalmente metanol, y
deja como residuo de valor añadido
propanotriol (glicerina).
Procesos industriales para la obtención de biodiesel:
En la actualidad existen diversos procesos industriales mediante
los cuales se pueden obtener biodiesel. Los más importantes son los
siguientes:
Proceso base-base, mediante el cual se utiliza como
catalizador un hidróxido. Este hidróxido puede
ser hidróxido de sodio (soda cáustica) o hidróxido de
potasio (potasa cáustica). Dentro de este proceso se
incluye la técnica del Dr. Pepper, la cual utiliza como
catalizador el hidróxido de sodio para así formar el
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metóxido con el que será mezclado el biodiesel, luego
pasando por varios procesos químicos es dejado reposar
hasta poder ser separada la guicerina del biocombustible y
ser preparado para su último paso en la producción: la
limpieza o purificicación.
Proceso ácido-base: Este proceso consiste en hacer
primero una esterificación ácida y luego seguir el proceso
normal (base-base), se usa generalmente para aceites con
alto índice de acidez.
Procesos supe críticos: En este proceso ya no es
necesario la presencia de catalizador, simplemente se
hacen a presiones elevadas en las que el aceite y el
alcohol reaccionan sin necesidad de que un agente
externo, como el hidróxido, actúe en la reacción.
Procesos enzimáticos: En la actualidad se están
investigando algunas enzimas que puedan servir como
aceleradores de la reacción aceite-alcohol. Este proceso
no se usa en la actualidad debido a su alto costo, el cual
impide que se produzca biodiesel en grandes cantidades.
Método de reacción Ultrasónica: En este proceso, las
ondas ultrasónicas causan que la mezcla produzca y
colapse burbujas constantemente. Esta cavitación
proporciona simultáneamente la mezcla y el calor
necesarios para llevar a cabo el proceso de
transesterificación. Así, utilizando un reactor ultrasónico
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para la producción del biodiesel, se reduce drásticamente
el tiempo, temperatura y energía necesaria para la
reacción. Y no sólo reduce el tiempo de proceso sino
también de separación.2 De ahí que el proceso de
transesterificación puede correr en línea en lugar de utilizar
el lento método de procesamiento por lotes. Los
dispositivos ultrasónicos de escala industrial permiten el
procesamiento de varios miles de barriles por día.
Especialmente durante el último año el uso del equipoultrasónico aumentaba signifitivacamente a causa de sus
ventajas económicas.
Principales ventajas del Biodiesel como combustible:
Es el único combustible alternativo que funciona en cualquier
motor diesel convencional, sin ser necesaria ninguna
modificación.
Puede usarse puro o mezclarse en cualquier proporción con
el combustible diesel de petróleo. La mezcla más común es
de 20% de biodiesel con 80% diesel de petróleo, denominado
"B20."
El ciclo biológico en la producción y el uso del Biodiesel
reduce aproximadamente en 80% las emisiones de anhídrido
carbónico, y casi 100% las de dióxido de azufre. La
combustión de Biodiesel disminuye en 90% la cantidad de
hidrocarburos totales no quemado, y entre 75-90% en los
hidrocarburos aromáticos. Además proporciona significativas
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reducciones en la emanación de partículas y de monóxido de
carbono, que el diesel de petróleo y proporciona un leve
incremento o decremento en óxidos de nitrógeno
dependiendo del tipo motor.
Contiene 11% de oxígeno en peso y no contiene azufre. El
uso de biodiesel puede extender la vida útil de motores
porque posee mejores cualidades lubricantes que el
combustible de diesel de petróleo.
Es seguro de manejar y transportar porque es biodegradablecomo el azúcar, es10 veces menos tóxico que la sal de la
mesa, y tiene un flash-point de aproximadamente 150º C
comparado al diesel de petróleo cuyo flash-point es de 50º C.
Se degrada el 85 % en 28 días.
Los derrames de este combustible en las aguas de ríos y
mares resultan menos contaminantes y letales para la flora y
fauna marina que los combustibles fósiles.
Desarrollo local y regional: Mejora la cohesión económica y
social y posibilita la creación de puestos de trabajo. Porque
puede producirse a partir, de cultivos que abundan en nuestro
país, como por ejemplo la soja.
Es un combustible que ya ha sido probado satisfactoriamente
en más de 15 millones de Km. en EE.UU. y por más de 20
años en Europa.
Los olores de la combustión en los motores diesel por parte
del diesel de petróleo, son reemplazados por el aroma de las
palomitas de maíz o papas fritas.
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La Oficina de Presupuesto Del Congreso, y el Departamento
Americano de Agricultura, junto con otros organismos han
determinado que el Biodiesel es la opción más económica de
combustible alternativo que reúne todos los requisitos del
Energy Policy Act.
Posee efectos positivos para la salud, ya que reduce
compuestos cancerígenos como PAH y PADH.
Factores perjudiciales de la producción del Biodiesel:
La explotación de plantaciones para palmas de aceite (utilizadas
para hacer biodiesel) fue responsable de un 87% de la
desforestación de Malasia hasta el año 2000. En Sumatra y
Borneo, millones de hectáreas de bosque se convirtieron en
tierra de cultivo de estas palmeras y en los últimos años se ha
conseguido más que doblar esa cifra, la tala y los incendios
perduran. Hasta deforestaron por completo el famoso parque
nacional Tanjung Puting de Kalimantan. Orangutanes, gibones,
rinocerontes, tapires tigres, panteras nebulosa, etc. se van a
extinguir por la destrucción del hábitat. Miles de indígenas han
sido desalojados de sus tierras y 1500 indoneses fueron
torturados. Pero los gobiernos, mientras Europa siga comprandosu palma de aceite para hacer biodiesel, seguirán promoviendo
el cultivo de estas plantas para su propio beneficio.
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Debido a su mejor capacidad solvente con respecto
al petrodiésel, los residuos existentes son disueltos y enviados
por la línea de combustible, pudiendo atascar los filtros, caso que
se da únicamente cuando se utiliza por primera vez después de
haber estado consumiendo diesel mineral.
Tiene una menor capacidad energética, aproximadamente un 3%
menos, aunque esto, en la práctica, no es tan notorio ya que es
compensado con el mayor índice cetano, lo que produce una
combustión más completa con menor compresión.
Ciertas hipótesis sugieren que se producen mayores depósitos
de combustión y que se degrada el arranque en frío de los
motores, pero esto aún no está documentado.
Otros problemas que presenta se refieren al área de la logística
de almacenamiento, ya que es un producto hidrófilo y
degradable, por lo cual es necesaria una planificación exacta de
su producción y expedición. El producto se degrada
notoriamente más rápido que el petrodiésel.
El rendimiento promedio para oleaginosas como girasol, maní,
arroz, algodón, soja o ricino ronda los 900 litros de biodiesel por
hectárea cosechada. Esto puede hacer que sea poco práctico
para países con poca superficie cultivable; sin embargo, la gran
variedad de semillas aptas para su producción (muchas de ellas
complementarias en su rotación o con subproductos utilizables
en otras industrias) hace que sea un proyecto sustentable. No
obstante, se está comenzando a utilizar la jatrofa para producir
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aceite vegetal y, posteriormente, biodiesel y que puede cultivarse
incluso en zonas desérticas.
Experiencia y penetración del Biodiesel en el mercado
financiero:
En Europa y los EE UU, el biodiesel es producido y utilizado en
cantidades comerciales. En 1998, la DOE designó al biodiesel puro
("B100" - 100%), como un combustible alternativo y estableció un
programa de créditos para el uso de biodiesel. Sin embargo el biodiesel
mezclado, cuya forma más común se llama B20 (20% biodiesel, 80%
diesel convencional), no ha sido designado como un combustible
alternativo.
En los EE UU, flotas de carga mediana y liviana que son
centralmente llenadas de combustible en el medio oeste y en el este
son actualmente las principales usuarias del combustible biodiesel. Las
porciones del mercado total son bajas: por ejemplo, en Alemania,
donde el biodiesel está disponible en cerca de 1.000 de un total de
16.000 estaciones de llenado de combustible, la participación del
biodiesel está en el orden de 0,3% del diesel vendido, lo cual equivale
a 100.000 t. Se espera que esto se eleve a quizás 300.000 en el futuro
anticipable, pero incluso los optimistas no esperan que la participación
se eleve por sobre un 5%-10% como máximo.
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Varias flotas de buses escolares y de transporte público están
usando biodiesel en los EE UU. Según, el uso del biodiesel como un
combustible alternativo (esto es, en su forma pura) no se espera que
sea importante, pero como una mezcla puede aumentar en los EE UU
y en otras partes, aunque quizá principalmente en flotas cautivas con
llenado de combustible central o nicho de mercado en áreas
ambientales sensibles.
Demanda de biodiesel:
La demanda sigue creciendo especialmente en Estados Unidos
su demanda en el 2005 se ha situado en el entorno de 2500 millones
de toneladas, siendo Alemania con cerca del 75% del
consumo, Francia e Italia los países con mayor consumo. España,
Reino Unido y Polonia están abriendo nuevos mercados para los
actuales productores y para el desarrollo de nuevas plantas.
El biodiesel más común es el B20, es decir una mezcla de 20%
de biodiesel con un 80% de diesel convencional este tipo de biodiesel
es la más comercial.
La demanda del biodiesel en Estado Unidos el año pasado fue
de 208 000 millones de litros entonces se observa una bastante
demanda del producto.
La demanda del biodiesel está impulsando a niveles récord la
producción de colza en la Unión Europea alcanzó los 15.75 toneladas y
las semillas de girasol 4.14 millones de toneladas.
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Si se llega a realizar la ampliación de los cultivos de palma
aceitera y colza y la demanda de aceites para producción
de alimentos y para exportación no varía, de acuerdo a estudios
realizados se llegaría a la conclusión de disponer aproximadamente
104 mil toneladas de aceites para la producción de biodiesel. El
incremento en la producción de aceite tomaría varios años. Es muy
probable que para iniciar la producción de biodiesel a gran escala en el
Perú requieran iniciar sus operaciones con aceite importado.
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BASES LEGALES
Primeramente, los artículos referenciados en la carta magna de la
república:
Constitución de la República Bolivariana de Venezuela,
Marzo del año 2000
Capitulo IX
De los derechos ambientales
Artículo 127.
“Es un derecho y un deber de cada generación proteger y
mantener el ambiente en beneficio de sí misma y del mundo
futuro. Toda persona tiene derecho individual y colectivamente a
disfrutar de una vida y de un ambiente seguro, sano y
ecológicamente equilibrado. El Estado protegerá el ambiente, la
diversidad biológica, genética, los procesos ecológicos, los
parques nacionales y monumentos naturales y demás áreas de
especial importancia ecológica. El genoma de los seres vivos no
podrá ser patentado, y la ley que refiera a los principios bioéticos
regulará la materia.
Es una obligación fundamental del Estado, con la activa
participación de la sociedad, garantizar que la población se
desenvuelva en un ambiente libre de contaminación, en donde el
aire, el agua, los suelos, las costas, el clima, la capa de ozono,
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las especies vivas, sean especialmente protegidos, de
conformidad con la ley.”
Por lo expuesto en dicho artículo, es evidente que la
preservación del ambiente es tanto un derecho como un deber, de
todos los ciudadanos.
Ley Penal del Ambiente
Título II: De los delitos contra el ambiente
Capítulo I
De La Degradación, Envenenamiento, Contaminación Y Demás
Acciones o Actividades Capaces de Causar daños a las Aguas.
Artículo 28.
“Vertido ilícito. El que vierta o arroje materiales no
biodegradables, sustancias, agentes biológicos o bioquímicos,
efluentes o aguas residuales no tratadas según las disposiciones
técnicas dictadas por el Ejecutivo Nacional, objetos o desechos
de cualquier naturaleza en los cuerpos de las aguas, sus riberas,
cauces, cuencas, mantos acuífero, lagos, lagunas o demás
depósitos de agua, incluyendo los sistemas de abastecimiento de
aguas, capaces de degradarlas, envenenarlas o contaminarlas,
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será sancionado con prisión de tres (3) meses a un (1) año y
multa de trescientos (300) días a mil (1.000) días de salario
mínimo.”
Artículo 35.
“Descargas contaminantes. El que descargue al medio lacustre,
marino y costero, en contravención a las normas técnicas
vigentes, agua residuales, efluentes, productos, sustancias o
materiales no biodegradables o desechos de cualquier tipo, que
contengan contaminantes o elementos nocivos a la salud de las
personas o al medio lacustre, marino o costero, será sancionado
con prisión de tres (3) a doce (12) meses y multa de trescientos
(300) a mil (1.000) días de salario mínimo.”
Título II
De los delitos contra el ambiente
Capítulo III: De La Degradación, Alternación Deterioro, Contaminación
y Demás Acciones Capaces de Causar Daños a los Suelos, la
Topografía y el Paisaje
Artículo 41.
“Actividades y objetos degradantes. El que vierta, arroje,
abandone, deposite o infiltre en los suelos o subsuelos,
sustancias, productos o materiales no biodegradables, agentes
biológicos o bioquímicos, agroquímicos, objetos o desechos
sólidos o de cualquier naturaleza, en contravención de las
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normas Técnicas que rigen las materia, que sean capaces de
degradarlos o alterarlos nocivamente, será sancionado con
arresto de tres (3) meses a un (1) año y multa de trescientos
(300) a mil (1.000) días de salario mínimo.”
En estos artículos se evidencia la responsabilidad que acarrea a
los ciudadanos la forma inadecuada de deshacerse de sus desechos y
residuos que generen efectos perjudiciales sobre el medio ambiente y
sus respectivas sanciones.
Ley Orgánica del Ambiente
Gaceta Oficial Nº 5.833 Extraordinario del 22 de diciembre de 2006
Artículo 4.
“La gestión del ambiente comprende:
1. Corresponsabilidad: Deber del Estado; la sociedad y las
personas de conservar un ambiente sano, seguro y
ecológicamente equilibrado…”
“…4. Participación ciudadana: Es un deber y un derecho de
todos los ciudadanos la participación activa y protagónica en la
gestión del ambiente….”
Artículo 12.
“El Estado, conjuntamente con la sociedad, deberá orientar sus
acciones para lograr una adecuada calidad ambiental que
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permita alcanzar condiciones que aseguren el desarrollo y el
máximo bienestar de los seres humanos, así como el
mejoramiento de los ecosistemas, promoviendo la conservación
de los recursos naturales, los procesos ecológicos y demás
elementos del ambiente, en los términos establecidos en esta
Ley.”
Tanto el estado como la sociedad, tienen el deber de promover
mediante diversas acciones, el bienestar ambiental.
Artículo 39.
“Todas las personas tienen el derecho y el deber de participar en
los asuntos relativos a la gestión del ambiente.”
Artículo 42.
“Las organizaciones ambientalistas, los pueblos y comunidades
indígenas, los consejos comunales, las comunidades
organizadas y otras formas asociativas, podrán desarrollar
proyectos enmarcados en una gestión del ambiente compartida y
comprometida con la conservación de los ecosistemas, los
recursos naturales y el desarrollo sustentable bajo las
modalidades de la autogestión y cogestión.”
Se refiere a la permisividad de diversas sociedades para llevar a
cabo proyectos con el fin de favorecer la conservación ambiental.
Artículo 59.
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“El aire como elemento natural de la atmósfera constituye un
bien fundamental que debe conservarse.”
Artículo 58.
“La gestión integral de la atmósfera está orientada a asegurar su
conservación, garantizando sus condiciones de calidad.”
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DEFINICIÓN DE TÉRMINOS BÁSICOS
Aceite: es un término genérico para designar numerosos líquidos
grasos de orígenes diversos que no se disuelven en el agua y que
tienen menor densidad que ésta.
El aceite vegetal: es un compuesto orgánico obtenido a partir de
semillas u otras partes de las plantas en cuyos tejidos se acumula
como fuente de energía. Algunos no son aptos para consumo humano,
como el de castor, algodón o maíz.
Biodegradable: es la facultad de algunos productos o sustancias de
descomponerse en elementos químicos naturales en un período de
tiempo relativamente corto y por acción de organismos vivos (bacterias,
microorganismos, hongos, gusanos, insectos, etc.) que las utilizan para
producir energía y crear otras sustancias como aminoácidos, nuevos
tejidos o nuevos organismos.
Biodiesel: El biodiesel es un combustible renovable derivado de
aceites vegetales o grasas animales. El término bio hace referencia a
su naturaleza renovable y biológica en contraste con el combustible
diesel tradicional derivado del petróleo, siendo un combustible menos
volátil y menos toxico que el combustible fósil.
Contaminantes: La presencia en el aire de materias o formas de
energía que impliquen riesgo, daño o molestia grave para las personas
y bienes de cualquier naturaleza, así como que puedan atacar a
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distintos materiales, reducir la visibilidad o producir olores
desagradables.
Dióxido de Carbono (CO2): es un gas incoloro, denso y poco reactivo,
forma parte de la composición de la tropósfera (capa de la atmósfera
más próxima a la Tierra). Se estima que el aumento de (CO2) es
causado por factores el uso de combustibles fósiles (carbón, petróleo y
derivados, gas) y las quemas con fines agrícolas lo cual ocasione
cambios climáticos considerables.
Efecto Invernadero: el calentamiento global es la acumulación de los
gases de invernadero (CO2, H2O, O3, CH4 y CFC´s) provocada por la
actividad humana, principalmente desde la revolución industrial por la
quema de combustibles fósiles y la producción de nuevos productos
químicos.
Motor diesel guarda relación con el señor Rudolf Diesel, quien en elaño 1892, inventó y luego patentó este motor. Su primera aparición fue
en la Feria Internacional de París en 1900, y fue presentado como el
primer motor para biocombustibles; fue diseñado para la combustión de
aceite de palma con un 100% de pureza.
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Capítulo III
Marco metodológico
NATURALEZA DE LA INVESTIGACIÓN
La presente investigación tiene por objetivo la elaboración de un
combustible o de biodiesel a partir de aceites vegetales usados, para
preservar el estado ambiental, la misma se encuentra enmarcada entre
las investigaciones de naturaleza experimental, debido a que para suelaboración es necesaria su manipulación de todos los instrumentos y
materiales necesarios.
Al respecto de esta metodología, Alba Lucía Marín Villada (2001)
define que esta obtiene su información de la actividad intencional
realizada por el investigador y que se encuentra dirigida a modificar la
realidad con el propósito de crear el fenómeno mismo que se indaga, y
así poder observarlo, sobre la misma se puede o no usar un grupo de
control, con el fin de hacer las comparaciones necesarias para
comprobar las hipótesis o rechazarlas según el caso; lo cual el nivel de
conocimientos que se adquieren se divide en: exploratoria, descriptiva
o explicativa.
Según esta definición la presente investigación se clasifica entre
la naturaleza experimental descriptiva debido a que fundamentalmente
por describir un fenómeno o situación concreta indicando sus rasgos
más peculiares o diferencias.
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POBLACIÓN Y MUESTRA
Población
En líneas generales, la población es un conjunto de individuos de
la misma clase, limitada por el estudio. Al respecto Ramírez, T (1999),
dice que “la población, es la reunión de individuos, objetos, entre otros.,
que pertenece a una misma clase, con la diferencia que se refiere a un
conjunto limitado por el ámbito del estudio a realizar”.
Muestra
Según Hernández, 2000 dice que: “La muestra es, un subgrupo
de elementos que pertenecen a ese conjunto definido en sus
características a los que llamamos población.”
Un muestreo intencional, según Ramírez, T (1996), “Es un tipo
de muestreo que implica que el investigador obtiene información de
unidades de la población escogidas de acuerdo con criterios
previamente establecidos, seleccionando unidades tipo o
representativas”.
En función de esto se tomo como muestra una encuesta del tipo
semi-cerrada realizada a una población accidental de 100 personas
pertenecientes al estado Lara, los datos y la información suministrada
por esta encuesta, es una gran herramienta para llevar a cabo esta
investigación y para conocer las tendencias de la comunidad en cuanto
al tema, las mismas fueron suministradas durante el mes de mayo de
2010.
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TÉCNICAS E INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE DATOS
Las técnicas e instrumentos para la recolección de datos,
constituyen un recurso que permiten acceder a los datos requeridos
para conocer más sobre la investigación, a fin de alcanzar los objetivos
específicos propuestos.
En la presente investigación se aplican diversas técnicas como
se detallan a continuación: observación directa, experimentación y
encuestas. Así mismo, los instrumentos utilizados fueron un
cuestionario e implementos para la creación satisfactoria del biodiesel.
Observación Directa
La observación directa puede aplicarse en algunas
investigaciones con el objeto de tener un registro sistemático del
evento que se desea analizar. Según Sabino (1976), “la observación
directa es definida como el uso sistemático de nuestros sentidos, en la
búsqueda de los datos que necesitamos para resolver un problema de
investigación.”
Experimentación
´ La experimentación consiste en el estudio de un fenómeno,
reproducido generalmente en un laboratorio, en las condiciones
particulares de estudio que interesan, eliminando o introduciendo
aquellas variables que puedan influir en él.
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Encuesta
Este instrumento de investigación, según Busot (2002), “consiste
en obtener de los sujetos de la muestra la información relacionada con
el problema que se investiga, por medio de un instrumento destinado
para tal fin.” En tal sentido, para la encuesta se e laboró un cuestionario
estructurado por preguntas del tipo semi-cerradas, las cuales se
utilizaron para obtener respuesta a los objetivos ya planteados y el cual
se le aplicó a la muestra seleccionada para tal fin.
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PROCEDIMIENTO
Técnica de Procesamiento del Dr. Pepper
Esta es una técnica que se enmarca en los procedimientos tipo
base-base; en este caso se utilizara 500ml de aceite vegetal.
Materiales Requeridos
• 5 litros de aceite vegetal – nuevo o usado
• Por lo menos 3g de NaOH (hidróxido de sodio) o 5g de KOH
(hidróxido de potasio) –conocidos comúnmente como lejía o soda
cáustica.
• Por lo menos 125 mL de metanol.
Equipo Requerido
• Una botella de soda (bebidas carbonatadas) de un o dos litros en
buena condición y con una tapadera sin fugas.
• Una pequeña jarra de vidrio u otro contenedor de por lo menos 200
mL para mezclar el metóxido.
• Tazas medidoras o beakers para medir 120mL de metanol y 500mL
de aceite.
• Una balanza para medir NaOH o KOH.
• Un embudo.
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• Guantes de látex y protección para los ojos.
La Técnica
Preparación Del Aceite
• Medir 500mL de aceite y póngalo en una hoyita, en una estufa
eléctrica para calentar el aceite hasta aproximadamente 55°C. Si utiliza
aceite usado y hay agua en el aceite, el aceite chispeará a medida que
el aceite se calienta. Si el contenido de agua es alto, el chispeo puedeincrementar; si nota que esto sucede, intente utilizar otra fuente de
aceite usado que tenga menos agua o hierva el agua para removerla
del aceite. Esto se hace al calentar el aceite a más de 100C hasta que
termine de chispear y/o burbujear por varios minutos. Luego deje que
el aceite se entibie. Mucha agua en el aceite le dará malos resultados.
Preparación Del Metoxido
• Mientras el aceite se está calentando, mezclar el metanol y el NaOH
(lejía) para formar el metóxido. Use 120 ml de metanol. Si está usando
aceite nuevo, mida 2.5g de NaOH (3.5g de KOH) en un contenedor
pequeño y liviano, tal como un vasito de papel. Si usa aceite usado,
debe hacer una titulación para determinar la cantidad correcta de
NaOH que utilizará.
• Poner los 2.5g de NaOH (3.5g de KOH) en su recipiente. Si está
usando cristales grandes de catalizador, es recomendable aplastarlos
usando la base de una cuchara. Esto ayudará a que se disuelvan más
fácilmente en el metanol. Puede tener que doblar su taza para
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asegurarse que pueda verter sus contenidos dentro de la boca del bote
de plástico.
• Verter los 125 ml de metanol en la botella, usando un embudo para
asegurarse de no derramar el líquido. Tape la botella seguramente y
agite gentilmente la mezcla para que el NaOH se disuelva en el
metanol. Esto puede tomar unos pocos minutos, así que sea paciente.
Primero verá los cristales de NaOH moviéndose dentro de la mezcla,
pero después de unos cuantos minutos, al parar de agitar, todos los
cristales habrán desaparecido y todo el NaOH estará disuelto. El
recipiente se calentará a medida que se disuelve el NaOH ya que este
proceso libera energía. No inhale los vapores.
• Debe parar de agitar la botella periódicamente y destapar el recipiente
sólo un poquito para liberar una parte de la presión que se acumula
dentro de la botella durante este proceso. Recuerde, sin embargo, que
no debe inhalar los vapores que salen.
Fabricando El Biodiesel
• Mientras esta mezclando el NaOH y el metanol, se revisa
ocasionalmente el aceite que se está calentando. Apague la estufa una
vez que la temperatura del aceite haya alcanzado los 55C. Si el aceite
está más caliente que esto déjelo que se enfríe antes de agregarlo alcontenido de la botella. Cuando el aceite haya alcanzado la
temperatura correcta, use un embudo y vierta los 500ml de aceite
dentro de la botella de plástico que contiene la mezcla de metanol y
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NaOH (comúnmente conocida como metóxido). Luego ajuste la
tapadera a la botella con mucha fuerza.
• Agite la botella vigorosamente por aproximadamente 5 minutos. No se
genera mucha presión durante esta agitación. A medida que agita,
debería notar un cambio en el aceite: de una apariencia lechosa a una
apariencia más oscura pero más clara. Debe agitar el biodiesel por 5
minutos cada 15 minutos. Después de hacer esto 4 veces, déjelo
reposar.
• Dentro de 10-15 minutos, el producto secundario (comúnmente
conocido como glicerina) comienza a asentarse y a formar una capa al
fondo de la botella. A medida que la glicerina continua asentándose, se
debe notar que una separación clara de las dos capas comienza a
formarse, con la oscura glicerina abajo y la capa de biodiesel más
liviano y más claro arriba.
• Dentro de una hora, la mayor parte de la glicerina se habrá asentado.
Ahora debe tener una botella con el biodiesel arriba de una capa más
oscura de glicerina. El biodiesel todavía puede ser muy nubloso y
tomara uno o dos días para que comience a aclararse. La capa de
biodiesel seguirá poniéndose más y más clara durante las siguientes
semanas.
Luego de tener fabricado el biodiesel, se hace necesario que pase por
un procedimiento de limpieza, el cual se detalla a continuación:
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La técnica de lavado de Dr. Pepper
Se debe estar consciente que el biodiesel no lavado contiene
jabón. Si agita sus primeros lavados violentamente o demasiado fuerte,
existe una gran probabilidad que el agua, el jabón y el biodiesel
formarán una emulsión que puede tomar muchos días o hasta
semanas para separarse.
La Técnica
Primer Lavado
• Vierta un litro de biodiesel en una botella de plástico de 2 litros.
• Gentilmente vierta dentro de esta misma botella aproximadamente
500mL de agua a temperatura ambiente.
• Asegúrese que la tapadera no tenga fugas.
• Suavemente rote la botella de un lado al otro por unos 30 segundos.
• Después de 30 segundos pare la botella verticalmente.
• Si ha sido gentil, el agua y el biodiesel se separarán inmediatamente.
• Se notará que el agua no está clara.
• Remueva la tapadera y usando su dedo pulgar como tapón, invierta la
botella, aprete los lados de la botella para que el aire no se introduzca
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de nuevo a la botella a través del líquido y drene el agua utilizando su
dedo pulgar como una válvula.
• Cuando toda el agua haya sido drenada, invierta la botella de nuevo a
suposición vertical y permita que la botella regrese a su forma original.
• El primer lavado ha sido terminado.
Segundo lavado
• Vierta otros 500mL de agua en la botella y repita los mismos pasos
del primer lavado, pero esta vez rote la botella gentilmente por un
minuto
• Drene el agua como en el primer lavado
• El segundo lavado ha sido finalizado.
Tercer Lavado
• De nuevo vierta otros 500mL de agua y gentilmente agite la botella
por un minuto.
• Cuando el agua y el biodiesel se separen, drene el agua de la misma
manera que en los lavados previos.
Cuarto Lavado
• Agregue otros 500mL de agua y agite por un minuto .
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• Después de la separación del agua y el biodiesel drene el agua como
lo ha hecho anteriormente.
Quinto Lavado
• Ahora se debe poder agitar relativamente fuerte.
Se sabe que el lavado ha terminado cuando, después de la
agitación, el agua se ve casi transparente. Debe tener presente que
durante los últimos lavados su mezcla debería poder ser agitadaviolentamente, sin emulsiones. El agua y el biodiesel tomarán más
tiempo en separarse porque el agua forma pequeñas burbujas en el
biodiesel, las cuales toman tiempo para asentarse.
El biodiesel lavado se ve bastante nubloso, mucho mas claro que
el biodiesel original y frecuentemente parece jugo de naranja. Después
de uno a tres días de asentamiento y secado en el sol sin una
tapadera, el biodiesel se aclarará. Después del lavado y el secado, el
biodiesel estará listo para ser utilizado en el tanque de un vehículo.
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Referencias
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