Obtencion de biodisel a partir de coco
Enviado por Maria Alejandra Giraldo Pachon • 25 de Octubre de 2016 • Documentos de Investigación • 6.310 Palabras (26 Páginas) • 345 Visitas
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OBTENCION DE BIODIESEL A PARTIR DEL COCO (COCUS NUCIFERA L) PRODUCIDO EN EL DEPARTAMENTO DEL CHOCO.
M.A. Giraldo Pachón a, E.M Trejos Zapata b
a magiraldop@unal.edu.co Código 312527, b emtrejosz@unal.edu.co Código 312560
Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería y Arquitectura.
Ingeniería de procesos I
Universidad Nacional de Colombia, Sede Manizales[pic 2]
Resumen
En la actualidad existe una búsqueda de nuevas alternativas energéticas que buscan disminuir la dependencia de combustibles fósiles en respuesta al incremento de precios, y problemáticas ambientales causadas por los gases de efecto invernadero tales como la contaminación de aire y el calentamiento global. El biodiesel es un combustible obtenido a partir de fuentes renovables como aceites y grasas de origen vegetal y animal, el cual está compuesto de ésteres que se pueden derivar tanto de la transesterificación de los triglicéridos, como de la esterificación de los ácidos grasos libres; debido a que es un combustible obtenido de fuentes naturales tiene características que hacen de su uso un mecanismo favorable al medio ambiente. En el presente trabajo se pretende establecer la creación de una planta de producción de biodiesel a partir de la extracción de aceite de coco proveniente del cultivo cocotero producido en el departamento del Chocó, llevando el proceso a cabo mediante el uso de las reacciones de esterificación y transesterificación con el fin de evitar la formación de saponificación debido a la alta acidez que posee dicho aceite y su alto contenido en ácidos grasos libres, evitando la disminución de calidad en el producto final y garantizando la obtención de altos rendimientos de producto con el propósito de optimizar los parámetros y analizar su influencia en cada etapa del proceso. Se emplearon 2000 ton/año de materia prima obteniendo un biodiesel total de 96,0976 kg/h. Con ello se busca generar una alternativa al proceso convencional de obtención de biodiesel en Colombia el cual es mayoritariamente a partir de aceite de palma, con la intención de impulsar el desarrollo industrial, económico y social dado que el departamento del Chocó es una zona que tiene grandes recursos naturales que no están siendo aprovechados los cuales son aptos para suplir las necesidades energéticas amigables con el ambiente.
Palabras clave: Biodiesel, esterificación, transesterificación, aceite de coco.
Justificación
El descenso en la producción de petróleo y el incremento en los precios del mercado están generando una tendencia de sustitución parcial del diesel que se fundamenta en la búsqueda creciente de combustibles renovables con efectos favorables en la reducción de sustancias contaminantes y lo más importante para Colombia, la generación de empleos agrícolas productivos.
Las materias primas para la obtención de biodiesel deben ser ricas en aceites, el país produce más de ocho diferentes materias primas para la obtención de aceites vegetales, cada una con distintos niveles de productividad y costos asociados por ello se hace muy factible desarrollar este tipo de proyectos en Colombia, pero sobre todo en el departamento del Chocó, un departamento con grandes recursos naturales que aún no han sido utilizados en la obtención de productos con alto valor agregado como lo es el caso de los cultivos cocoteros. La obtención de biodiesel permitirá diversificar los productos de origen cocotero garantizando una alternativa de incremento de ingresos para los productores, apoyando el desarrollo agroindustrial en el departamento del Chocó con lo cual se pretenden crear beneficios económicos mutuos que permitan el desarrollo de industrias con impactos positivos.
Planteamiento del problema
Debido a las exigencias que se presentan actualmente, alrededor de los efectos de la contaminación ambiental y la evidente dependencia hacia los combustibles de procedencia fósil, la creación de nuevas formas de obtención energética es un gran reto para la industria. Las fuentes energéticas tienen un gran impacto en el ambiente social pero sobre todo económico de una región, sin embargo el verdadero reto se encuentra en lograr competir con el mercado de combustibles fósiles en cuanto a volumen de producción, costos y ventas. Para las próximas décadas los biocombustibles quienes generan una menor cantidad de emisiones serán la mejor alternativa energética, sobre todo porque el aprovechamiento de las materias primas provenientes de diferentes fuentes vegetales apenas están siendo estudiadas para la producción a gran escala, por ello es importante la implementación de un producto que podría ayudar y beneficiar sectores agroindustriales a través de un desarrollo más rentable y sostenible para el país o la región de interés. Dichas razones son suficientes para emprender la realización del diseño de una planta de producción a partir de coco dado su alto contenido de aceite incluso mayor que el ajonjolí y la soja para la producción de un biocombustible de buena calidad como alternativa de solución ante dicha problemática.
1. INTRODUCCIÓN
1.1 Antecedentes generales
El biodiesel es un combustible alternativo a los combustibles fósiles compuesto de una mezcla de ésteres de ácidos grasos, donde el grupo alquilo es típicamente metilo o etilo, y es principalmente fabricado a partir de materias primas de origen vegetal. Su combustión emite a la atmósfera una cantidad de CO2 que es absorbida por otro vegetal en el proceso de fotosíntesis. Así, el uso de un motor de encendido por compresión con biodiesel no modifica el ciclo de carbono y sólo incorpora adicionalmente el CO2 de la energía necesaria a la fabricación del combustible, además puede ser mezclado en cualquier proporción con el gasoil, sin ser necesario realizar ninguna modificación al motor diesel convencional. [1]
EL biodiesel debe presentar una caracterización estándar, dichas propiedades se muestran en la tabla X junto con las propiedades de biodiesel obtenido de diferentes materias primas. Sin embargo, las características finales del biodiesel dependen tanto de la materia prima utilizada como de su procesamiento y pueden variar con valores cercanos a los reportados en la literatura.
VENTAJAS [1] | DESVENTAJAS [1] |
-Reduce las emisiones nocivas a la atmosfera como de monóxido de carbono, material particulado, hidrocarburos de carbono no quemados, SO2, entre otros. -Tiene un balance neutro en CO2 porque se consume por fotosíntesis el dióxido de carbono emitido en vegetales que se pueden usar para fabricar de nuevo biodiesel. -No es tóxico -Tiene un mayor punto de inflamación, 100°C, que el diésel fósil lo que lo hace más seguro de transportar y almacenar. -La viscosidad cinemática es mayor, mejorando la capacidad del biodiesel a lubricar el motor. Esto permite reducir los aditivos utilizados en el petróleo diesel. -Es fácil de implementar ya que se puede usar en mezcla con diésel hasta 20% sin requerir cambios en el motor y para porcentajes mayores los cambios son mínimos. Además, no son necesarias modificaciones de la infraestructura de distribución (estaciones de servicio, transporte, etc.) -Las características del motor son similares, o sea que el rendimiento, el torque y el consumo no cambian significativamente. Los cambios para el conductor son imperceptibles. | -El Biodiesel tiene un punto de congelación entre 0°C y -5°C, lo cual impide su uso en ciertas regiones de clima frio o la obligación de agregarle aditivos especiales. -El contenido energético del biodiesel es menor que el diesel, por lo que su consumo es ligeramente mayor. -El costo del biodiesel depende en un 80% aproximadamente de la materia prima la cual generalmente es elevada y guardan relación con el precio internacional del petróleo. -Las emisiones de óxidos de nitrógeno NOx aumentan, hasta un 10% cuando se usa biodiesel puro. Este compuesto participa en la creación del smog fotoquímico, pero se puede eliminar de manera eficiente con el uso de un catalizador. -Producir biodiesel supone extender las zonas vegetales cultivadas, lo que genera una utilización creciente de fertilizantes y pesticidas. En consecuencia se reducen emisiones a la atmósfera pero se agrega a la tierra compuestos químicos que alteran los suelos. -El biodiesel puro genera corrosión y es incompatible con algunos plásticos, por lo que se deben cambiar ciertas partes del motor para usarlo como B100. -Por su escasa estabilidad oxidativa su vida útil es inferior a 6 meses ya que pierde su capacidad a oxidarse en el proceso de combustión en la cámara del motor. Además, no se puede almacenar durante un largo tiempo y se debe vender rápidamente después de su fabricación. |
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