Biodiesel

Ensayo sobre el BIODIESEL

Introducción.

El biodiesel es un biocombustible líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales como aceite vegetales o grasas animales, con o sin uso previo, mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación, y que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiésel o gasóleo obtenido del petróleo.

Problemas ambientales y económicos a nivel mundial.

Las causas de la sustitución de combustibles fósiles por combustibles renovables, están marcadas por la presión de los precios del petróleo y los problemas del medio ambiente, como el calentamiento global que es el principal desafío medioambiental que hoy afronta la humanidad.

¿Cómo podemos mejorar o resolver este gran problema?

Una de las alternativas para la solución de este problema es el llamado “Biodiesel”. Al sustituir (en forma parcial o total) los combustibles actuales (naftas, gasoil, fuel oil, diesel) por el Biodiesel que puede lograrse un balance de emisiones mucho más favorable.

Es por eso que hemos tomado a bien realizar este proyecto con el fin de concientizar a la población a producir biocarburantes a base de materia prima natural renovable.

A continuación damos a conocer en el presente informe la lista de materiales, procedimiento, marco teórico del proyecto científico “Obtención del Biodiesel”, también presentamos nuestras conclusiones y recomendaciones sobre dicho proyecto y al final del informe presentamos fotografías relacionadas con la realización del proyecto.

JUSTIFICACION.

Actualmente en Honduras se consume 46,000 barriles de petróleo mineral al día, consumo que está centrado en tres sectores: Transporte, Energía Térmica y Las Industrias.

El sector transporte consume el 41% del petróleo mineral importado. Siendo así el mayor emisor de Gases de Efecto Invernadero a la atmósfera, principalmente CO2, causante del calentamiento global.

La energía final de nuestro país, es generada por 37 %, de derivados del petróleo, lo que convierte a este sector en el segundo mayor contribuyente de emisiones de Gases de Efecto Invernadero.

La otra parte del consumo de carburantes de nuestro país, está concentrado en el sector industrial que genera el 22% del consumo total. Sin embargo, las previsiones tendenciales indican que este problema va en mayor crecimiento.

Es por eso que hemos tomado a bien realizar un proyecto científico que consiste en la producción de biodiesel con el propósito de dar a conocer a la población la importancia genera de la sustitución de este, por carburantes derivados del petróleo, así como demostrar que el uso de biocombustibles biodiesel es una de las medidas a adoptar para reducir la contaminación atmosférica derivada por el transporte.

Objetivos.

OBJETIVO GENERAL.

* Demostrar a través de la ciencia y la tecnología como los recursos naturales pueden contribuir en mejorar las condiciones existentes en el medio ambiente, a través de la utilización de materia orgánica convertida en Biodiesel como fuente energética utilizada en los vehículos automotores.

OBJETIVOS ESPECIFICOS.

* Disminuir el calentamiento global de la atmósfera a través de la utilización del biodiesel Como alternativa en la disminución de dióxido de carbono (CO2), mejorando las condiciones de la atmósfera y del ambiente en general.

* Demostrar como la materia orgánica puede contribuir a la generación de combustibles que son utilizados en los automotores.

Marco teórico.

El Biodiesel es un combustible líquido que se obtiene a partir de materias primas renovables, como aceites y grasas vegetales o aceites de fritura usados, y es asimilable al gasóleo de automoción de origen fósil (petróleo). Los aceites vegetales que se utilizan suelen ser la soja, la colza, la palma y el girasol. Aunque estas especies suelen ser las materias primas más utilizadas en su producción, se puede obtener a partir de más de 300 especies vegetales, dependiendo de cuál sea la que más abunde en el país de origen. El hecho de que también se pueda obtener a partir de la transformación del aceite vegetal de cocina frito ha cobrado fuerza ante la necesidad de reciclar los aceites usados de la cocina, especialmente procedentes de bares, restaurantes y asadores.

El término biodiesel se refiere, en general, a los ésteres metílicos obtenidos a partir de estos aceites mediante un proceso llamado transesterificación metílica.

La transesterificación de los aceites vegetales fue desarrollada en 1853 por los científicos E. Duffy y J. Patrick, muchos años antes de que el primer motor diesel funcionase.

Años después aparece el primer modelo de Rudolf Diesel, un monocilíndrico de hierro de 3 metros con un volante, el cual funciono a base de biodiesel por primera vez en Augusta (Alemania), el 10 de Agosto de 1893.

Y en conmemoración de dicho evento, el 10 de agosto se ha declarado "Día Internacional del Biodiesel". En 1979 se iniciaron en Sudáfrica investigaciones sobre cómo transesterificar aceite de girasol en diesel. Finalmente en 1983, el proceso de cómo producir biodiesel de calidad fue completado y publicado internacionalmente. Gaskoks, una industria austríaca, obtuvo esta tecnología y estableció la primera planta piloto productora de biodiesel en 1987 y una industrial en 1989.

En los años noventa, Francia ha lanzado la producción local de biodiesel (conocido localmente como diéster) obtenido de la transesterificación del aceite de colza. También empezó una producción local de biodiesel el cual se mezclaba en un 30% con diesel para transporte público para bajar sus costos.

Estructura molecular del biodiesel.

Se dice que los aceites y grasas, desde el punto de vista químico, están formados mayoritariamente por triglicéridos, es decir, ésteres con tres cadenas moleculares de ácidos grasos unidas a una molécula de glicerol. Cuando el glicerol se substituye por metanol obtenemos tres moléculas de metiléster y una molécula de glicerina. Esto es lo que ocurre en las reacciones de transesterificación, una molécula de triglicérido reacciona con tres moléculas de monoéster y una de glicerina.

OBTENCIÓN DE LA MATERIA PRIMA PARA ELABORAR BIODIESEL.

Se extrae del aceite de palma, que es una planta tropical propia de climas cálidos, del golfo de Guinea en el África occidental. De ahí su nombre científico, Elaeis Guineensis, y su denominación popular:

Palma Africana de Aceite.

El aceite de palma Africana se extrae de la porción pulposa de la fruta mediante varias operaciones. Se afloja la fruta de los racimos utilizando esterilización a vapor. Luego los separadores dividen las hojas y los racimos vacíos de la fruta. Después, se transporta la fruta a los digestores, donde se la calienta para convertirla en aceite con pulpa. El aceite libre se drena de la pulpa digerida y luego ésta se exprime y se centrifuga para extraer el aceite crudo restante. Luego se filtra y clarifica el líquido para obtener el aceite purificado, libre de residuos de residuos, nueces rotas y cascaras.

La producción de biodiesel se produce por la reacción del aceite vegetal con etanol o metanol, en presencia de un catalizador como NaOH o KOH, generando el ester etílico o metílico, y como subproducto glicerol. El proceso se denomina de transesterificación. Se dice que los aceites vegetales son mono, di y tri-glicéridos que contienen glicerina.

Para fabricar biodiesel se requiere transformar los glicéridos en esteres por medio de una reacción química con etanol puro (o metanol), utilizando algún catalizador apropiado. Se genera glicerina como subproducto de la reacción, que se precipita al fondo del recipiente (reactor) mientras el biodiesel flota encima. Los catalizadores de esta reacción son el hidróxido de sodio (NaOH) y el hidróxido de potasio (KOH). La mezcla de metanol (o etanol) con hidróxido de potasio (o de sodio) forma el denominado metóxido (o etóxido en caso de etanol) que es un producto de manejo cuidadoso por su reactividad.

REACCIÓN

QUE TIENE LUGAR:

Aceite vegetal usado + Metanol à Ester Metílico de Ácidos Grasos + Glicerina

TIPOS DE BIODIESEL.

Según el tipo de materia prima usada, tenemos los siguientes tipos de Biodiesel: (términos identificativos en inglés)

* RME: Rape Methyl Ester (Ester Metílico de Aceite de Colza)

* SME: Soya/sunflower Methyl Ester (Ester Metílico de Aceite de Soja o Girasol)

* PME: Pal Methyl Ester (Ester Metílico de Aceite de Palma)

* FAME: Fatty Acid Methyl Ester (Ester Metílico de Ácidos Grasos = Otros tipos de Aceites y/o grasas vegetales y/o animales y/o sus mezclas).

PROPIEDADES.

El biodiesel se describe químicamente como compuestos orgánicos de ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga y corta.

El biodiesel tiene mejores propiedades lubricantes y mucho mayor índice de cetano que el diesel de poco azufre. El agregar en una cierta proporción biodiesel al gasóleo reduce significativamente el desgaste del circuito de combustible; y, en baja cantidad y en sistemas de altas presiones, extiende la vida útil de los inyectores que dependen de la lubricación del combustible. El poder calorífico del biodiesel es 37,27 MJ/L (megajulio por litro) aproximadamente.

Esto es un 9% menor que el diesel mineral. La variación del poder calorífico del biodiesel depende de la materia prima usada más

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