Diésel verde- Antecedentes

ANTECEDENTES

Entre 1893 y 1897 el Dr. Rudolf Diésel desarrollaba en primer motor que quemaba aceite vegetal, que podría ayudar considerablemente al desarrollo de la agricultura en países en que sería usado.

Los motores Diésel evolucionarían y serian perfeccionados utilizando destilados medios de petróleo con menor viscosidad que los aceites vegetales, llamado como gasóleo o diésel.[1]

El diésel es un combustible líquido importante principalmente derivado de la fracción destilada de petróleo crudo. Comprendido de hidrocarburos de cadena de media a larga, dentro del rango de C13-C20 con cierta concentración de aditivos aromáticos como octanos potenciadores.

Debido al aumento de CO2 en la atmosfera, el aumento de temperatura global y disminución de recursos energéticos fósiles, la producción de biocombustibles es cada vez más importante. [2]

La historia de los biocombustibles se inicia a finales del siglo XIX con la idea de usar aceites vegetales, años más tarde en el año 1908 Henry Ford esperaba utilizar etanol como combustible para su automóvil Modelo T, la primera vez que se utilizó un biocombustible en el transporte público fue en el año de 1938 al utilizar biodiesel en la Segunda Guerra Mundial para mover sus flotas de guerra.

Debido a la crisis del petróleo, al finalizar el año de 1979 los biocombustibles se volvían a presentar como una alternativa. [3]

En los últimos años ha crecido el interés en el desarrollo de biocombustibles, ya que la demanda global de diésel ha ido en aumento mientras que la reserva mundial de petróleo crudo se ha ido agotando por lo que la producción de fuentes no fósiles se ha vuelto una necesidad. [4]

Ciertos biocombustibles ya han sido integrados en la industria del transporte, como los de primera generación, incluidos el bioetanol y el biodiesel, sin embargo, estos no pueden sustituir por completo a los combustibles fósiles debido a propiedades como la reducción de la densidad energética y la viscosidad a bajas temperaturas, y que estos se producen de cultivos agrícolas destinados a la alimentación humana. Los biocombustibles de segunda generación resolverían los problemas de los de primera generación, en primer lugar, porque ya no se utilizan productos destinados a la alimentación para su producción, se utilizan alimentos tales como aceites vegetales no comestibles, material lignocelulósico y desechos.[5]

De varios procesos industriales de biomasa se puede derivar el glicerol, puede ser un subproducto del biodiesel, generándose en cantidades considerables en los procesos que dan lugar a la fabricación de biodiesel.

El glicerol fue utilizado a nivel mundial, hasta el año 1949, que procedía de industrias jaboneras. Actualmente el 70% de su producción proviene de grasas y aceites.

Los procesos catalíticos más exitosos para la conversión de glicerol incluyen el reformado. La deshidratación a hidroxiacetona y acroleína, la oxidación a dihidroxiacetona, la esterificación e hidrogenolisis o hidrodesoxigenación a propanedioles siendo el más atractivo para la eliminación del oxígeno mediante la adición de hidrogeno. [8]

La desoxigenación (DO) y la hidrodesoxigenación (HDO) de aceite vegetal es una alternativa para la producción de diésel verde, la DO es relacionado con el rompimiento de la cadena de hidrocarburos y el oxígeno es eliminado en forma de CO2 y CO, la HDO es un proceso que implica una reacción exotérmica eliminando oxígeno en forma de H2O en presencia de H2. ([4])

En los últimos años se han publicado varias revisiones con respecto al proceso de desoxigenación y el de hidrodesoxigenación, Gosselink et al. [5a] revisan la desoxigenación de aceites vegetales, ésteres de ácidos grasos y ácidos grasos libres con un enfoque principal en las vías de reacción, especialmente en presencia de H2. Santillan-Jiménez y Crocker [5b] se centran principalmente en las vías de reacción para la desoxigenación de ácidos grasos en atmósferas inertes. De et al. [5c] proporcionan una visión general del trabajo reciente en la hidrodesoxigenación de compuestos de bioaceite derivados de procesos térmicos. En su revisión de la mejora catalítica general del bioaceite, Mortensen et al. [5d] cubren brevemente los procesos de hidrodesoxigenación del bioaceite. También están disponibles los comentarios sobre los componentes individuales que comprenden bio-aceite, incluido uno de Nakagawa et al. [6], que cubre la mejora de compuestos furanos derivados de holocelulosa con un enfoque en las vías de reacción generales, y uno de Bu et al. , [7] que cubren los compuestos fenólicos derivados de la lignina.[5]

Esfuerzos recientes para desarrollar una desoxigenación catalizada por metal adecuada de ácido graso fueron estudiados por Snåre et al., 2007 y Simakova et al., 2009. Sorprendentemente, estos grupos descubrieron que el Pd compatible con la visualización de carbón activado ha demostrado ser prometedor rendimiento en la reacción de desoxigenación. Lestari et al. también reportado que la aplicación Pd compatible con SBA 15 fue altamente efectiva en desoxigenación de ácidos grasos (Lestari et al., 2010). [2]

En las últimas décadas, la hidrodesoxigenación del glicerol a 1,2-propanodiol a base de bio glicerol ha tenido un gran interés en la investigación y en la industria, este proceso ha sido industrializado por empresas como Archer Daniels Midland5 y BASF y Oleon.6. [8]

PROCEDIMIENTO

Síntesis del catalizador

Para sintetizar 2% peso de catalizador Ir/SiO2-Al2O3 se usó impregnación por humedad incipiente de sílice-alúmina Siral 70 (Sasol 99.97%) con solución de hidrato de dihidrógeno hexacloroidato (IV) (Alfa Aesar 99%).

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