Sntesis Biodiesel a partir de aceite de girasol

1. ResumenEl uso de energas renovables ha ido en aumento debido al exceso de contaminacin producida por los combustibles fsiles utilizados principalmente en la actualidad. Debido a la escasez de reservas de combustibles fsiles como el carbn, petrleo y gas natural, se ha dado un nuevo impulso a las llamadas energas limpias que sern las sustitutas de los recursos energticos actuales. Entre estas energas renovables se encuentra el biodiesel. El proceso de obtencin de biodiesel es la transesterificacin de triglicridos para la obtencin de esteres metlicos. Por medio de esta prctica se obtuvo biodiesel a partir de la reaccin entre aceite vegetal y metanol.Palabras claves: Biodiesel, Transesterificacin, Aceite de girasol.

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2. Introduccin

El trmino biodiesel se utiliza hoy en da para describir un combustible compuesto por steres monoalqulicos de cidos grasos de cadena larga derivados de lpidos renovables tales como aceites vegetales o grasas animales, y que se emplea en motores de ignicin por compresin o motores Diesel1.2 .En general, una reaccin de transesterificacin consiste en la transformacin de un tipo de ster en otro. Cuando el ster original reacciona con un alcohol, la reaccin de transesterificacin se denomina alcohlisis2. En el caso de la alcohlisis de un aceite o grasa, las molculas de triglicrido se combinan con un alcohol aliftico de bajo peso molecular en presencia de un catalizador. Los productos de la reaccin qumica son alquilsteres de

Los cidos grasos del aceite o grasa y glicerol. Los alquilsteres una vez purificados mediante procesos de lavado y secado constituyen el biodiesel. El glicerol se puede beneficiar para obtener glicerina de alta pureza. Las principales variables que influyen en el rendimiento, conversin y cintica de la reaccin de transesterificacin son la calidad de la materia prima, el tipo y cantidad de catalizador, el tipo de alcohol, la relacin molar alcohol/aceite y las condiciones de reaccin como temperatura, presin y agitacin 3.4 Con respecto al estado actual de la tecnologa para la produccin de biodiesel, se puede decir que se trata de una tecnologa probada, relativamente madura, en perodo de diseminacin, capaz de aprovechar diversas Materias primas y que ha alcanzado nivel comercial en varios pases. La mayor parte del biodiesel producido en la actualidad se elabora mediante metanlisis en medio bsico5 El reto para cualquier pas o regin consiste en la implementacin de procesos basados en materias primas autctonas, los cuales se deben optimizar para obtener un biodiesel con un costo de produccin bajo que lo haga competitivo, pero que cumpla con las especificaciones internacionales de calidad para su uso como combustible en motores diesel. Para Colombia, la materia prima con mayor potencial con miras a implementar un programa de biodiesel, lo constituye el aceite de palma. El pas tiene un enorme potencial de siembra de Palma Africana y en la actualidad de este cultivo se obtiene aproximadamente el 87% de la produccin nacional de aceites y grasas3La reaccin de obtencin es la siguiente Triglicrido + 3 metanol = 3 ster metlico de cido graso + glicerinaEn el proceso industrial el aceite debe ser limpio y con un mximo de 0.5% de cidos grasos libres. Despus se mezcla el aceite con 16 % de metanol o 43% de etanol y con catalizador entre el 1 y el 3 % (KOH). El metanol o el etanol y el catalizador deben estar libres de agua. El aceite no debe tener ms de 0.1 % de H2O para evitar la formacin de jabn.5

3 Metodologa experimental

- Aceite vegetal de girasol - Metanol - Hidrxido de sodio - Hexano - Etanol - ter etlico1. se colocaron 140 ml de aceite de girasol en un baln de destilacin de 250 cm32. se midi 47.36 ml de metanol y 1,3 g de hidrxido de sodio slido en un vaso de precipitados, se mezclaron con un agitador magntico hasta que se obtuvo una solucin.3. Agregar la solucin al aceite de girasol en el baln.4. se calent a reflujo en bao de agua a 65 C y se agito continuamente durante 1 hora.5. Luego de este intervalo de tiempo se retir el glicerol formado utilizando una pipeta y se caliento durante una hora ms.6. Se transfiri la mezcla de reaccin a una ampolla de decantacin donde se dej por media hora.7. se coloc la capa de Biodiesel en la ampolla de decantacin y se lav con agua destilada hasta que el agua de lavado estuvo neutra.8. se procedi a romper la emulsin formada agregando a la ampolla de decantacin 75 cm3 de solucin saturada de cloruro de sodio y se dej por la mezcla por 15 das.

4. Anlisis de resultados

En el caso el hidrxido de sodio se disolvi casi totalmente en el alcohol. Y la mezcla adquiri un color amarillo oscuro. Al lavar el Biodiesel obtenido se form un slido blanco parecido a grasa o jabn blanco. Se hicieron muchos lavados con agua hasta obtener pH 7. Luego se lav 3 Veces con solucin saturada de cloruro de sodio y se dej 2 semana cada vez pero la al cabo del este tiempo se nota que la emulsin no se destruy del todo. El lavado se realiza para eliminar los residuos de jabn que se pudieran haber formado en el proceso. La reaccin qumica como proceso industrial utilizado en la produccin de biodiesel, es la transesterificacin, que consiste en tres reacciones reversibles y consecutivas. El triglicrido es convertido consecutivamente en diglicrido, monoglicrido y glicerina. En cada reaccin un mol de ster metlico es liberado.En esta reaccin se produjo un total de 130 ml de biodiesel a partir de 140ml de aceite. Para un 92.9 % de rendimiento.

5. Conclusiones

El uso de biocarburantes tiene impactos ambientales negativos y positivos. Los impactos negativos hacen que, a pesar de ser una energa renovable, no sea considerado por muchos expertos como una energa no contaminante y, en consecuencia, tampoco una energa verde. Los biocombustibles, aunque no son la solucin a los problemas energticos, econmicos y ambientales, son un medio por el cual se puede llevar a cabo la transicin energtica de una economa sustentada en los combustibles fsiles a una economa mundial basada en fuentes renovables de energa, entre ellas el hidrgeno. Este es el siglo donde debe dejar de quemarse al petrleo, pues es un bien de alto valor industrial, ya que de l se producen plsticos, medicinas, aditivos alimenticios, colorantes, detergentes, lubricantes, y otras sustancias importantes. En este siglo debe impulsarse una economa de los biocombustibles no provenientes de recursos alimenticios ni de algunos otros recursos que impacten a la sustentacin humana ni al medio ambiente

6. Bibliografa

1 VICENTE, G., et al. Biodiesel: Una Alternativa Real al Gasleo Mineral En Ingeniera Qumica, Marzo de 2001. pp 1167-1172. 2 SCHUCHARDT, et al. Transesterification of Vegetable Oils: A Review. En J Braz. Chem. Soc., Vol. 9, No. 29. 1998. pp 1999-210.3 BENJUMEA, Pedro N., Agudelo, J.R., Zapata, Paula y Mendoza, Ral, Biodiesel: Una revisin del proceso de obtencin mediante la transesterificacin de aceites vegetales. En Revista Energtica. No. 29. Universidad Nacional de Colombia. Colombia. Julio 2003. pp 9-18.4http://www.omaaragon.org/riesgos/ficheros/_3080.pdf5 http://gasure.udea.edu.co/docs/19.pdf