OPCIONES PARA LA PRODUCCIN DE BIODIESEL A PEQUEA ESCALA EN EL PERPhD Jos Luis Calle Marav, UNALMJavier Coello Guevara, ITDGPaula Castro Pareja, UNALM Mirtha Nazario Ramrez, UNALMFernando Acosta Bedoya, UAP

ITDG UNALMCONCYTEC

Abril 2004

AntecedentesPruebas realizadas en ITDG y la UNALM (2000).Proyecto piloto de produccin de biodiesel en la selva amaznica de las provincias de Tambopata (Madre de Dios) y Padre Abad (Ucayali) (2001).Proyecto Planta demostrativa de refinacin de aceites y elaboracin de biodiesel a partir de recursos naturales renovables (2001).

El biodieselBIOCOMBUSTIBLE: producto que se obtiene de materias primas de origen agropecuario, agroindustrial o de otra forma de biomasa y que cumple con las normas de calidad establecidas por las autoridades competentes.BIODIESEL: biocombustible renovable derivado de aceites vegetales o grasas animales que puede ser utilizado como sustituto o aditivo del diesel convencional.

Lneas de investigacinProduccin de Biodiesel a pequea escala a partir de Recursos Oleaginosos Amaznicos (CONCYTEC)

Produccin de Biodiesel a pequea escala a partir de Aceites Comestibles Usados (UNALM)

Objetivos de la investigacinEvaluar insumos oleaginosos.Proponer modelos tecnolgicos para produccin de biodiesel a pequea escala.Evaluar produccin de biodieselA partir de recursos oleaginosos amaznicos A partir de aceites usados.Probar funcionamiento y emisiones En tractores de uso agrcolaEn generadores dieselEn vehculos de transporte.Difusin: red, cursos, talleres, congresos, etc.

Produccin de biodieselTransesterificacinSeparacin de glicerinaLavado y filtrado de biodieselRecoleccin y/o extraccin de aceitesDeterminacin de acidez del aceiteUso: - Briquetas- Purificacin y ventaUso en motores de combustin interna

TransesterificacinTransesterificacin

Produccin en laboratorioEvaporador rotativoAgitacin y temperatura controladas

Planta piloto de biodiesel (diseo)Tanque de metxidoTanque de biodieselCondensador de alcohol

Planta piloto de biodiesel (reactor)Laboratorio de Energas Renovables UNALM

Planta artesanal de biodieselPrensa hidrulicaReactor en construccinBriquetas

Energa en la Amazona PeruanaLimitado acceso a la energa elctrica de la red de distribucin nacional.Uso intensivo de lea para cocinar:Deforestacin.Uso de generadores diesel para otras actividades:Altos costos de transporte del combustible.Contaminacin de ros por donde se transporta.Contaminacin atmosfrica, ruidos, y altos costos de mantenimiento.

Oleaginosas de la Amazona ms conocidasFuente: Villachica (1996); TCA (1996, 1997); Lescano (1996); Barriga (1994); Cabrera (1979)Elaboracin: propia.

Hoja1

FrutoNombre cientficoProduccin frutoProduccin aceite (Kg / Ha)Lpidos (%)

(Ton / Ha.ao)

AguajeMauritia flexuosa6.1 (aguajales naturales - Per)800 - 120021.1

19 (monocultivo -100 plantas/ha)(monocultivo)

CastaaBertholletia excelsa7.5 (plantaciones -25 plantas/ha)157569.3

PijuayoBactris gasipaes10 - 24200023

Pion / TempateJatropha curcas4.8170030 - 38

UmariPoraqueiba sericea9.82077.621.2

UngurahuiOenocarpus bataua1.6 - 3.5 (forma natural)240 - 52519.3 (mesocarpo)

3.27 (plantaciones)(plantacin)14.5 (epicarpo)

BabasuOrbignia phalerata1.5 - 590 - 1505 - 7

CocoCocos nucifera11.7610-73266

Palma AceiteraEleaeis guineesis25.94000

Hoja2

Hoja3

Insumos oleaginosos probadosAceite de aguajeAceite de umarAceite de sacha inchiAceite de palmaAceite de palmisteAceite de castaaAceite de tempate o pinAceite de ricino o higuerilla (por transesterificar)Aceite de pijuayo (en extraccin)

Aceite y biodiesel de aguajeAceite y biodiesel de umariAceite y biodiesel de sacha inchiAceite y biodiesel de tempate

Rendimientos

CostosSe ha estimado un costo de S/. 2.10 solo para el proceso de produccin de biodiesel, bajo los siguientes supuestos:Reactor artesanal que produce 50 lts por lote.Sin consumo de energa elctrica: calor de briquetas o lea y agitacin manual.Sin costos de transporte dado que sera para uso local.No se ha incorporado los costos de los insumos (aceite, alcohol y metanol), que sern variables segn la ubicacin y la calidad de los mismos.

Problemtica de los aceites usados Caso UNALMInadecuada disposicin final de los aceites desechados.La generacin de aceites usados en el comedor universitario es de aproximadamente 50 Lt semanales, dependiendo del tipo de alimento preparado. Es un aceite de buena calidad, debido a que se usa solo una vez.Actualmente se botan al desage.La produccin de biodiesel se presenta como una alternativa para la disposicin de estos aceites usados del comedor.Disposicin final adecuada que evita la contaminacin de las aguas.Mejora de las emisiones de gases de los buses de la universidad al ser utilizado el biodiesel como aditivo al combustible.

Biodiesel proveniente de aceite usadoTrabajos de tesis en ejecucin: Aprovechamiento de aceites vegetales de desecho generados por el comedor universitario de la UNALM para la elaboracin de un biocombustible: biodiesel (Mirtha Nazario Ramrez).Evaluacin del funcionamiento de un motor diesel utilizando mezclas de biodiesel proveniente de aceites usados y diesel 2 (Fernando Acosta Bedoya).

Biodiesel proveniente de aceite usadoPretratamiento del aceite por presencia de slidos y/o humedad. Evaluacin del uso de slidos en alimentacin animal.Determinacin de la acidez libre para calcular la cantidad de catalizador a utilizar.

Biodiesel proveniente de aceite usadoAceite usado del comedor de la UNALM con adecuadas caractersticas para produccin de biodiesel.Reactor diseado para procesar volumen de aceite desechado en el comedor de la UNALM.Se han determinado los parmetros ideales para producir biodiesel con este aceite.Biodiesel producido cumple con estndares internacionales de calidad.Rendimiento del 89.6% de biodiesel en relacin con el aceite utilizado.Se est desarrollando un sistema de recoleccin de los aceites del comedor para su transformacin en biodiesel.

Estimado de costos La Molina

Parmetros evaluados en el biodiesel obtenidoRendimiento en volumen (biodiesel : aceite)Viscosidad cinemtica comparadaDensidadNmero de cetanoPoder calorficoPunto de inflamacin Contenido de agua y sedimentos

En ejecucin:Pruebas de rendimiento y emisiones en motores

Anlisis Fsico-Qumicos del Biodiesel

Pruebas en BusesFuente: IDAE Diciembre 1997Emisiones (gr/kWh)Consumo:Los vehiculos a Biodiesel no emiten compuestos de azufre.Las emisiones de CO2 se recombinan con el ciclo de produccin del biocombustible, reduciendo sus emisiones netas.

caracteristicas

Analisis fisico-quimicos de biodiesel

caracteristicasdiesel N2 (especificaciones para combustible)biodiesel palmadiesel N 2standard USA (ASTM PS121-99)

punto de inflamacin C (F)52 (125)>130 (150C promedio)

punto de escurrimiento C (F)4 (40)

agua y sedimentos % en volumen, mximo0.100.0700.05

carbn conradson, 10% fondos,% masa (mximo)0.350.4147

azufre, % masa0.8

Pruebas de PotenciaB100 (rojo) vs. Diesel (verde)B20 (rojo) vs. Diesel (verde)Fuente: Marco Torres, Universidad de los Llanos, Colombia, 2003

Pruebas de OpacidadFuente: Marco Torres, Universidad de los Llanos, Colombia, 2003

Pruebas de OpacidadFuente: Marco torres Universidad de los Llanos, Colombia, 2003

PerspectivasPrincipales barreras:Costo de aceites vegetales cuando se emplean cultivos oleaginosos tradicionales.Logstica de aprovisionamiento de la materia prima en el caso del aprovechamiento de aceites vegetales usados.

PerspectivasRetos:LCB (Low cost biodiesel) Project:ITDG (Reino Unido).UNALM (Per).Universidad Politcnica de Madrid (Espaa).Universit di Roma La Sapienza (Italia).Universidad de los Llanos (Colombia).Universidad Nacional de Ingeniera (Nicaragua).

PerspectivasRetos:Aprovechamiento de aceites usados a mediana escala (nivel distrital?):

Consejo Nacional de Ciencia y Tecnologa (CONCYTEC)Universidad Nacional Agraria la Molina (UNALM)Intermediate Technology Development Group (ITDG)Candela PerAlicorp S.A.Agradecimientos