Biodiesel

BIODIESEL

Métodos de obtención del biodiesel

La fabricación de biodiesel es sencilla, y no requiere de economía de escala (refiriéndose a la generación por medio de plantas de gran envergadura).

Se parte de un aceite vegetal, que se somete a un proceso llamado de transesterificación. Como resultante de esto se obtiene biodiesel, y un subproducto genéricamente conocido como glicerol, que tiene más de 1600 usos en el agro, industria, medicina, cosméticos y alimentación.

La transesterificación puede hacerse a temperatura ambiente, mediante mezcla mecánica de un alcohol, un álcali y el aceite vegetal. Al cabo de cierto tiempo de mezcla y reposo, se separan por decantación el biodiesel y el glicerol. El biodiesel que se obtiene solo requiere filtrado previo antes de ser usado.

Este biodiesel es 100% biodegradable. En menos de 21 días desaparece toda traza de él en la tierra. Su toxicidad es inferior a la se la sal común de mesa, la combustión genera, de acuerdo al aceite utilizado, un olor similar al de las galletas dulces o al de las papa fritas.

Los litros de biodiesel que se obtiene por hectáreas dependerán del cultivo que da origen al aceite vegetal:

Soja: 420 litros; Arroz 770 litros; coco 2510 litros; girasol 890 litros.

La ecuación económica del biodiesel dependerá también del tipo de residuo sólido que la extracción del aceite genera. Si este residuo es apto para uso humano o para alimentos balanceado, el costo del aceite vegetal será proporcionalmente menos. Si por el contrario sólo sirve para ciertos alimentos balanceados, o para uso industrial entonces el costo del aceite vegetal será mayor.

El alcohol se utiliza en una proporción del 15-20% y el álcali es menos del 1% de la mezcla inicial. La proporción del alcohol utilizada es similar a la proporción de glicerol que se obtiene como subproducto. Se puede recuperar una parte del alcohol usado durante el proceso. El glicerol que se obtiene puede venderse tal cual, o transformarse en otros productos de mayor valor agregado (por ejemplo jabón de glicerina) o a ser procesado para obtener un producto de mayor pureza que pueda ser tipificado.

Proceso de transesterificación.

PLANTA LC – 400 (tomada a modo de ejemplo)

A) ANTECEDENTES

La transesterificación de los aceites vegetales transforma a estos en glicerol, y en esteres alcohólicos de ácidos grasos, comúnmente llamados biodiesel.

B) DESCRIPCION

La LC - 400 esta diseñada para el proceso base de transesterificación de aceites vegetales.

Consta de dos reactores, dotados de unidades de agitación independientes. En el menor de los reactores, llamado reactor metóxido, se mezcla el alcohol con el catalizador. Este reactor tiene una capacidad de proceso de 100 litros. En el reactor mayor, llamado reactor biodiesel, se mezcla el metóxido con el aceite vegetal, bajo condiciones de temperatura y presión. Este reactor tiene una capacidad de proceso de 500 litros.

La planta esta montada sobre un patín-base estructural, lo que la hace fácilmente trasladable; no requiere cimientos. Un compresor de 1.5 HP montado en el patín-base provee el aire comprimido necesario para la presurización. La planta incluye asimismo una bomba de vacío, con su correspondiente columna de destilación, para el recupero del alcohol excedente. La tensión de trabajo es de 3 x 380 v.c.a., 50 ciclos. Otras tensiones pueden proveerse a pedido. En total la planta requiere una instalación de 16 HP. El proceso por lote (batch) permite obtener en promedio 400 litros de biodiesel y 60 litros de glicerol cada 11 horas. Los circuitos de llenado de alcohol y aceite vegetal mantienen automáticamente los niveles pre-fijados por el operador. La planta también esta dotada de niveles ópticos en redundancia de los sensores eléctricos. El catalizador se agrega manualmente al reactor metóxido. La temperatura y presión de reacción se mantienen automáticamente. El rango de las mismas puede ser variado por el operador. Los circuitos de temperatura y presión incluyen instrumentos análogos de control. Ambos reactores poseen venteo independiente, para cumplimentar las normas existentes de seguridad industrial y ambiental. La planta se provee con un sistema de filtrado que permite obtener biodiesel libre de impurezas mayores a cinco micrones. La planta no genera efluentes de ningún tipo.

El panel de control agrupa todos los mandos de la planta. Incluye señalización visual, y controles de corte rápido para los agitadores. Todos los circuitos están protegidos por fusibles, o reles termomagnéticos, en concordancia con la normativa DIN vigente.

C) BREVE DESCRIPCION DEL PROCESO

Se dosifica el catalizador, y se agrega al alcohol en el reactor metóxido. Una vez completada la reacción, se transvasa el metóxido al reactor biodiesel, donde es mezclado con el aceite vegetal, bajo condiciones de temperatura y presión.

Se decanta por gravedad la mezcla resultante, lo que resulta en la estratificación del glicerol y el biodiesel. Una vez lograda la estratificación, se recupera el alcohol excedente, mediante

temperatura y vacío.

Los componentes estratificados libres de alcohol excedente se vierten por separado, filtrándose el biodiesel al ser transvasado a su almacenamiento final.

Alternativas frente a los costos de transesterificación:

Una posibilidad frente al elevado costo que representaría la implementación de una planta de transesterificación surge de la modificación de los motores diesel teniendo en cuenta exigencias referentes al bajo consumo de energía. Si se lograra la utilización de este tipo de motores la obtención del combustible se reduciría notoriamente

El motor: consiste básicamente en una adaptación del motor ciclo diesel, transformándolo en un diseño destinado a quemar tanto gasoil como cualquier aceite vegetal crudo sin refinación ni transesterificaicón.

Se trata de un motor policarburente porque resulta capaz de funcionar usando como combustible una gama amplia de sustancias, las que deben cumplir pocos requisitos: un alto poder calórico, que estén limpias de impurezas y que sean suficientemente fluidas para circular por el sistema que alimenta de combustible al motor. El motor además es semi-adiabático porque logra un funcionamiento de su núcleo de combustión al doble de temperatura de un motor convencional (requisito necesario para que el combustible entre en combustión, ya que posee un punto de ignición de 150 ºC frente a los

...