INVESTIGACION SOBRECATALIZADORES EN LA ELABORACION DE

BIODISEL

IMPORTANCIA Se utiliza un catalizador para mejorar la

velocidad de reacción y el rendimiento final. Los catalizadores que se suelen utilizar son

los homogéneos básicos ya que actúan más rápido y además permiten operar en condiciones moderadas.

Cuando se utiliza un catalizador ácido se requieren condiciones de temperaturas elevadas y tiempos de reacción largos, por ello es frecuente la utilización de derivados de ácidos más activos.

TIPOS DE CATALIZADORES

Los catalizadores pueden ser ácidos homogéneos (H2SO4, HCl, H3PO4, RSO3)

ácidos heterogéneos (Zeolitas, Resinas Sulfónicas, SO4/ZrO2, WO3/ZrO2)

básicos heterogéneos (MgO, CaO, Na/NaOH/Al2O3)

básicos homogéneos (KOH, NaOH) o enzimáticos (Lipasas: Candida, Penicillium, Pseudomonas); 

PRODUCCION DE BIODIESEL

El biodiesel puede ser producido a partir de una gran variedad de materias primas, ya que cualquier materia que contenga triglicéridos puede utilizarse para la producción de biodiesel (aceites vegetales, grasas animales, etc.)

Actualmente, la ruta más habitual para producir biodiesel es por medio de la transesterificación de aceites Figura 1Reacción de transesterificación de aceite vegetal con metanol para producir ésteres metílicosde ácidos grasos (FAME) y glicerina

La catálisis heterogénea se presenta como una alternativa al proceso de obtención de biodiesel, facilitando de este modo la etapa de separación del catalizador del producto.

Los catalizadores heterogéneos ofrecen otra serie de ventajas, entre las que destaca la posibilidad de su reutilización. esto disminuirá también el coste de producción del biodiésel. además, el proceso global es medioambientalmente más limpio, con lo que se estaría favoreciendo una química más respetuosa con el planeta.

EXPERIMENTAL

Diversos materiales fueron probados como catalizadores heterogéneos para llevar a cabo la reacción de transesterificación (Fig. 2): (a) zeolita X (micro esferas, 400-800 μm); (b) zeolita Y (polvo); (c) picón (partí-culas, 1,40-1,80 mm), ceniza volcánica procedente de suelos volcánicos de Tenerife, islas canarias; (d) La2O3(polvo); (e) hidrotalcita [Mg6Al2(OH)16](CO3). 4H2O (polvo).

-Con el fin de aumentar los centros básicos o ácidos, se procedió a realizar un intercambio iónico de los materiales zeolíticos (zeolita X y zeolita Y) con una disolución 0,5 M de KOH y 1M de HCl, respectivamente. Previamente, las zeolitas fueron secadas en la estufa para eliminar la posible agua adsorbida en la superficie del sólido. una vez realizado el intercambio iónico, los sólidos resultantes fueron secados en la estufa a 120ºc durante 3 horas.

– El catalizador de base La2O3 fue preparado mediante impregnación del soporte La2O3 con una disolución 2M de NaOH. después de la impregnación, el catalizador fue secado a 120ºc durante 12 horas (Na-La2O3) y parte de este catalizador seco fue calcinado en una mufla a 560ºC durante 5 horas (Na-La2O3 calcinado).

Con el fin de evaluar la actividad catalítica de los nuevos sólidos obtenidos para la reacción de transesterificación de aceites vegetales, se utilizó un reactor discontinuo tipo tanque agitado (250 ml) con sólidos en suspensión a escala de laboratorio.

En primer lugar, se añadió el aceite al reactor hasta que alcanzó la temperatura de reacción seleccionada (60ºc), posteriormente se añadió el metanol (relación molar metanol/aceite 12:1) y el sólido catalítico (6% en peso respecto al peso de aceite), agitando continuamente.

– La impregnación de las partículas de picón con Tio2 se llevó a cabo en un reactor de teflón a 140ºC mediante un método hidrotermal [4], utilizando una disolución de naoH 10m, Tio2 merck (100% anatasa) y las partículas de picón (1,40-1,80 mm). una vez depositado el Tio2 sobre el soporte de picón, se lavaron las partículas con una disolución de Hcl 0,1 m y con agua destilada hasta conseguir pH=7. posteriormente se calcinaron a 140ºc durante 22 horas.

Después de 4 horas de reacción, el catalizador fue separado de la mezcla de reacción por filtración y el producto líquido fue llevado a un evaporador rotatorio para eliminar el exceso de metanol, a continuación se dejó decantar con el fin de separar las fases de los dos productos: la fase superior constituida por esteres metílicos de ácidos grasos (biodiesel) y la inferior por la glicerina.