Biodiesel: Producción y ventaja de su utilización

IX JORNADAS DE CIENCIA Y TECNOLOGÍA
DE FACULTADES DE INGENIERÍA DEL NOA
Santiago del Estero, 3 y 4 de Octubre de 2013
Título del Minicurso:
“BIODIESEL: PRODUCCIÓN Y VENTAJAS DE SU UTILIZACIÓN”
Modalidad: Presencial - Teórico-práctico
Responsable:
Título: DOCTORA EN QUIMICA-INTERNATIONAL WASTE MANAGER. Advance
Status (ISWA)
Nombre y apellido: María Inés Sánchez de Pinto
e-mail: [email protected]; [email protected]
Colaborador/es:
Héctor José Boggetti (Dr. en ciencias Qcas); Alfredo Rubén Salguero (Lic. en
ciencias Qcas ); Raúl Saavedra (estudiante de 5º año de Licenciatura en QuímicaFAyA-UNSE)
Justificación:
El hombre, a lo largo de la historia ha ido aumentando su dependencia con un
consumo energético cada vez mayor. Casi todas las actividades que realizamos
contienen un importante consumo energético: iluminación, cocción de alimentos,
calefacción, transporte, comunicación, etc.
La utilización de energías provenientes de fuentes alternativas, minimizan los impactos
ambientales no solo debido a su sistema de generación e implementación, sino al
reducir la necesidad de consumo de energías tradicionales no renovables y
contaminantes.
El biodiesel es un biocombustible. American Society for Testing and Materials (ASTM)
define al “biodiesel” como un éster alquílico de ácidos graso de cadena larga, obtenido
por la transesterificación de recursos renovables tales como, de aceites vegetales o
grasas animales. “Bio” significa de fuentes biológicas y renovables, en contraste con el
gasoil obtenido del petróleo; “diesel” se refiere a su utilización en motores diesel puro
B100 (100% de biodiesel), mezclado con gasoil: Ej. B20: 20% de biodiesel y 80% de
gasoil y como aditivo del gasoil: en proporciones del 1% al 5%.
El uso de biodiesel presenta grandes ventajas frente al gasoil derivado del petróleo (
Zhang et al, 2003, Çentinkaya et al., 2005; Montes et al.,2009):
-Ventajas ambientales: - -Se produce a partir de materias primas renovables, -Su
combustión produce menor cantidad de CO2 que la que toma la planta para crecer,
disminuyendo acumulación en el ambiente, ayudando a cumplir el protocolo de Kyoto.
-Su transporte es menos peligroso: punto de inflamación biodiesel (110-160ºC) y
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diesel (55-80ºC) (Krawczyk,1996), -Muy bajo contenido de azufre (11ppm) mientras
que el gasoil (de 50 a1600ppm) evitando las emisiones del efecto invernadero, -No
contiene
benceno, ni otras sustancias aromáticas cancerígenas, -Fácilmente
biodegradable
-Ventajas para el motor:
-Posee mayor número de cetanos, lo que implica mayor lubricidad, extendiendo la vida
útil del motor , -Produce una combustión mas completa disminuye formación de
sedimentos de C en el motor, -Poder calorífico superior (PCS) del biodiesel es
relativamente alto (39-41MJ/Kg), siendo levemente inferior a la gasolina(46MJ/Kg), el
gasoil (43MJ/Kg) y el petróleo (42MJ/Kg), pero superiores al carbón (32-37MJ/Kg)
(Montes et al.,2009).
La Argentina es uno de los principales productores de Biodiesel a nivel mundial,
basando la mayor parte de su producción a partir de aceite de soja. Es de gran
importancia para el país el desarrollo y mantenimiento de esta industria y resulta de
especial interés estratégico ya que la Unión Europea ha establecido estrictas
normativas respecto de la utilización de combustibles alternativos, representando uno
de los mercados de exportación más grandes para la Argentina.
Objetivos y Metas:
Generar un proceso de transferencia de conocimientos y tecnologías
relacionada a la temática de biocombustibles, específicamente biodiesel.
Objetivos específicos:
Profundizar sobre acerca de biomasa, y tipo de biocombustibles, biodiesel,
bioetanol y biogás. Ventajas y desventajas del uso de Biodiesel. Ley de
biocombustibles en Argentina.
Analizar los diferentes procesos que involucran desde la molienda de la semilla
de oleaginosa, pasando luego por los procesos de humectación, extracción,
centrifugado, winterizado, desgomado, lavado y secado.
Comparar los rendimiento de aceite de las diferentes materias primas utilizadas
Ventajas y desventajas de las diferentes materias primas más comúnmente
utilizadas.
Obtención de biodiesel por transesterificación. Producción de biodiesel a nivel
laboratorio y su caracterización fisicoquímica
Programa Analítico
Contenidos teóricos (120 minutos)
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Unidad 1: Introducción a los biocombustibles
¿Qué son los biocombustibles?, concepto de biomasa, y tipo de biocombustibles,
biodiesel, bioetanol y biogás. Producción y uso en el mundo. Historia del biodiesel,
Ventajas y desventajas del uso de Biodiesel. Ley de biocombustibles en Argentina.
Unidad 2: materias primas para la producción de biodiesel
Materias primas: fuentes y procesamiento. Revisión sobre los diferentes procesos de
obtención del aceite. Molienda de la semilla, humectación, procesos de extracción
(prensado en frío, soxhlet, Extracción con Fluído Supercrítico, etc), centrifugado,
winterizado, desgomado, lavado y secado. Sub-etapas. Parámetros a tener en cuenta
y los equipos e instrumentos utilizados mas comúnmente.
Unidad 3: Proceso de producción de biodiesel
El proceso de producción de biodiesel: esquema de producción a nivel industrial y
planta piloto,
insumos, reacciones químicas, reacción de transesterificación,
subproductos. Purificación del biodiesel, controles de calidad. Caracterización del
producto según normas.
Prácticos de laboratorio. (120 minutos)
TP1.-Obtención de biodiesel a partir de aceite vegetal usado (AVU) en cocción de
alimentos. Trabajo práctico escala laboratorio
1.1.- Caracterización fisicoquímica del AVU
1.2.-Producción de biodiesel por transesterificación básica.
1.3.-Purificación del biodiesel y caracterización fisicoquímica
TP2.- Obtención del aceite a partir de semillas de Ricino
2.1.- Determinación del contenido de humedad de la semilla.
2.2.- Molienda de la semilla.
2.3.- Extracción de aceite por Soxhlet y Fluido supercrítico utilizando hexano como
solvente.
Destinatarios: Alumnos de grado de las carreras de Ing. en Alimentos, Lic. en
Química, Lic. en Biotecnología, Ing. Química y/o carreras afines.
Requisitos académicos: Estar cursando los 2 (dos) últimos años de las carreras
antes mencionadas
Cupo: Máximo 20 alumnos
Duración: 4 hs. totales. Teórico: 2 hs. Práctico de Laboratorio: 2 hs
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Bibliografía:
- Houfang Lu, Yingying Liu, Hui Zhou, Ying Yang, Mingyan Chen, Bin Liang.
“Production of Biodiesel from Jatrofha curcas L. oil”. Computers and Chemicals
Engineering 33. 1091-1096 (2009).
- A Murugesan,.C. Umarani, T.R. Chinnusamy, M. Krishnan, R. Subramanian, N.
Neduzchezhain. Production and análisis of biodiesel from non-edible oils-A review.
Renewable and Sustainable Energy Reviews. 13. 825-834. (2009).
- Hilbert J.A. Empleo de los biocombustibles en motores biodiesel, Instituto de
Ingeniería rural 1, 2005.
- S. R.
Sargenti. Extracción con fluido supercrítico: Proyecto y construcción de un
nuevo sistema y su aplicación a productos naturales. San Carlos, Tesis Doctoral, USP
(1994).
-Çetinkaya, M., Karaosmanoǧlu, F. 2005: A New Application Area for Used Cooking Oil
Originated Biodiesel: generators. Energy & Fuels. 19, 645-652.
-Castells, Javier Lucas 2005 Tratamiento y valorización energética de residuos.
Ediciones Díaz de Santos. Fundación Universitaria Iberoamericana España. ISBN 847978-694-9. pp 1227
-Fogliata, Franco 2009. Biocombustibles, una mirada hacia el 2010: su impacto en el
país y en el NOA. 1 edición. Ediciones El Graduado. ISBN 978-987-05-4278-0 pp358
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