El uso del Biodiesel hoy
Biodiesel

El Proceso de Biodiesel

El combustible de origen vegetal que reemplaza al gasoil fósil se llama "BIODIESEL". Se elabora en 25 países, a partir de aceites vegetales obtenidos de semillas, plantas, o algas oleaginosas y tambien reciclando el aceite usado para coccion.

Su energía específica es un 5% menor que la del gasoil, pero su elevada lubricidad compensa esta diferencia, por lo que el rendimiento energético de ambos combustibles es esencialmente el mismo.

La lubricidad del BIODIESEL es notable; duplica la vida útil de los motores que lo utilizan. Por este motivo se lo usa mezclado con gasoil de bajo tenor de azufre, para mejorar la lubricidad de éste. Su mezcla también mejora el índice de cetanos del gasoil fósil.

La fabricación del BIODIESEL es sencilla, y no requiere de economías de escala: 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, la industria, la medicina, los cosméticos, y la alimentación.

La transesterificación puede hacerse a temperatura ambiente, mediante mezcla mecánica de un alcohol, un álcali, y el aceite vegetal. Al cabo de un cierto tiempo de mezcla y reposo, se separan por decantación el BIODIESEL y el glicerol. El alcohol se utiliza en una proporción del 15 al 20%, y el álcali es menos del 1% de la mezcla inicial. La proporción de 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, pero no se recomienda pues agrega propiedades oxigenantes al biodiesel.

El BIODIESEL que se obtiene solo requiere filtrado previo antes de ser usado. Como no se degrada con el tiempo, como sucede con el gasoil fósil, puede almacenarse en forma sencilla y económica.

El BIODIESEL reduce la contaminación. Las emisiones netas de dióxido de carbono (CO2) y de dióxido sulfuroso (SO2) se reducen un 100 %. La emisión de hollín se reduce un 40-60%, y las de hidrocarburos (HC) un 10-50 %. La emisión de monóxido de carbono (CO) se reduce un 10-50%. Se reduce igualmente la emisión de hidrocarburos policíclicos aromáticos (PAHs), y en particular de los siguientes derivados, de comprobada acción cancerígena: Fenantrén - 97%; Benzoflúorantren - 56%; Benzopirenos - 71%. Finalmente, la emisión de compuestos aromáticos y aldehídos se reduce un 13%, y las de óxidos nitrosos (NOx) se reducen, o aumentan, 5-10% de acuerdo con el desgaste del motor, y la calibración de la bomba inyectora.

El BIODIESEL es 100% biodegradable. En menos de 21 días, desaparece toda traza de el en la tierra. Su toxicidad es inferior a la de la sal común de mesa. Su combustión genera, de acuerdo al aceite vegetal que se utilice, un olor similar al de las galletas dulces, o al de las papas fritas.

En un proceso completo de molienda + proceso quimico,  los litros de BIODIESEL que se obtienen por hectárea, dependerán del cultivo que da origen al aceite vegetal :

- Soja (Glicine max): 420 litros
- arroz (Oriza sativa): 770 litros
- tung (Aleurites fordii): 880 litros
- girasol (Helianthus annuus): 890 litros
- maní (Arachis hipogaea): 990 litros
- colza (Brassica napus): 1100 litros
- ricino (tartago) (Ricinus communis): 1320 litro


- jatropa (Jatropha curcas): 1590 litros.


- aguacate (palta) (Persea americana): 2460 litros
- coco (Cocos nucifera): 2510 litros
- cocotero (Acrocomia aculeata): 4200 litros
- palma (Elaeis guineensis): 5550 litros.

La ecuación económica del BIODIESEL dependerá también del tipo de residuo sólido (torta) que la extracción del aceite genera. Si este residuo es apto para uso humano, o para alimentos balanceados, el costo del aceite vegetal será proporcionalmente menor. Si por el contrario sólo sirve para ciertos alimentos balanceados, o para uso industrial y/o fertilizante, entonces el costo del aceite vegetal será mayor.

El glicerol que se obtiene puede venderse tal cual, o transformarse en otros productos de mayor valor agregado (por ejemplo jabón de glicerina), o ser procesado para obtener un producto de mayor pureza que pueda ser tipificado.

En este momento, tomando en cuenta los valores de los alcoholes, y de los granos oleaginosos, como asimismo los precios de mercado de los alimentos balanceados y del glicerol, el precio resultante del BIODIESEL para el productor Argentino, oscila entre los 22 y los 40 centavos de dólar por litro. Obviamente, si se recicla aceite cocinado, el costo sera menor.

El BIODIESEL, además de sus ventajas ambientales, permite un ahorro substancial en los costos de producción del sector agropecuario.

Igualmente, mejora la relación productos primarios/petróleo, y representa la única respuesta económicamente válida a los subsidios del sector agropecuario en los países industriales.

Y en la medida en que suba el precio del petróleo, las ventajas del BIODIESEL serán cada vez mayores.

 

 
 

 

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Producción de biocombustibles
Como se produce el Biodiesel

Declaración de responsabilidad: Esta página ha sido elaborada documentándose de muchas fuentes dónde se describe paso a paso la elaboración casera del Biodiesel. Se ha tenido mucho cuidado de comparar las cantidades, de revisar las unidades de medida, de corregir errores y de recopilar información sobre el riesgo para la salud de los productos químicos. No obstante, el día de la publicación aún no se ha hecho la comprobación personalmente. Incluso, de haberlo hecho, bajo ninguna circunstancia se admite responsabilidad alguna por los riesgos o daños en personas, animales o el entorno, al llevarse a cabo lo descrito aquí. La lectura incompleta, desatendida o parcial puede llevar a prácticas insatisfactorias. Al final del documento también hay información muy importante y útil.

Nomenclatura usada en el documento:

Se respeta las unidades SI

ºC (Grados Centígrados Celsius) = Temperatura

gr (gramo) = una milésima parte de 1 kilogramo (kg)

1000 gr = 1 kg

ml (mililitros) = una milésima parte de 1 litro. También equivale a 1 cm3

1000 ml = 100 cl = 10 dl = 1 l = 1 dm3 = 0.001 m3
103 ml = 102 cl = 101 dl = 1 l = 1 dm3 = 10-3 m3

El símbolo del Litro (L) se pone en mayúsculas, aunque sea incorrecto, para ayudar a distinguirlo del número 1.

pH = El pH típicamente va de 0 a 14, siendo los pH menores que 7 ácidos, y los mayores, básicos. El pH = 7 indica la neutralidad de la disolución. 

Ingredientes

  • Aceite Vegetal Usado
  • Hidróxido Sódico (NaOH) sólido 100% puro, en estado granular. Hay que comprobar que esté hermético, que no ha cogido humedad y que no se ha conglomerado en una masa viscosa o pastosa. Otros nombres: Sosa cáustica, sosa, hidróxido sódico, sosa granular sólida: Puede causar quemaduras severas y la muerte
  • (Caustic Soda)
  • Metano (CH3OH) La exposición al metanol puede causar ceguera y muerte
  • Solución de Fenolftaleín (C20H14O4) Cristales blanco-amarillentos. Punto de fusión: 260ºC. El indicador, si no se dispone de la disolución, puede preparase disolviendo 1 g en 600 ml de etanol y añadiendo agua hasta un litro. Otros nombres: Phenolphthalein
  • Alcohol isopropilo 99% CH3CH(OH)CH3(i-C3H7OH) puro (Alcohol de frotado) Isopropyl Alcohol
  • Agua destilad (H2O agua evaporizada y después condensada. Cuando de evapora el agua, todos los residuos minerales (sales, cloro, vitaminas) se quedan en el recipiente y el vapor es agua pura. Al condensar el vapor se concentra esa agua pura. No es apto para consumo, al no contener los minerales esenciales para la vida.

    Biodiesel

  • Mezclas:

    • Hidróxido Sódico + Metanol = Metóxido Sódico (Na + CH3O) Extremadamente cáustico (quema y destruye los tejidos orgánicos)

    Procedimiento de conversión del aceite vegetal usado en Biodiesel

    1. Ponerse delantal, guantes, gafas y máscara para evitar contacto e inhalación de los productos. Es peligroso el contacto. Es peligrosa la inhalación.
    2. Coger el Aceite Vegetal Usado
    3. Calentarlo a unos 50 ºC
    4. Filtrar los restos con un colador
    5. Filtrar con papel filtro como el filtro de café
    6. Calentar el aceite a 100 – 104ºC hasta que deje de hervir. Esto es necesario para eliminar el agua.
    7. Determinar la acidez del aceite (nivel de pH)
      1. Elaborar Solución de Sosa 0,1%: Se mezcla un gramo (1gr) de Hidróxido Sódico sólido en un litro (1L) de agua destilada. Para asegurar la buena disolución hay que agitarlo o mezclarlo.
      2. Mezclar un mililitro (1ml) de aceite caliente con diez mililitros (10ml) de alcohol isopropilo puro.
      3. Añadir a la mezcla de aceite/alcohol 2 gotas de fenoltaleina.
      4. Añadir gota a gota la Solución de Sosa a la mezcla aceite/alcohol/fenoltaleina batiendo continua y fuertemente la mezcla, hasta que se vuelva rosa durante 10 segundos (Significa pH 8-9) (20 gotas equivalen a 1 ml y por experiencia, se suele necesitar entre 1,5 y 3ml de solución)
      5. Dividir el número de gotas añadidas por 20
      6. Sumar 3,5
      7. Esto es la cantidad de Sosa que habrá que poner en cada litro de Aceite Vegetal Usado como catalizador (gramos de sosa por litro de aceite = (numero de gotas / 20) + 3,5 ). Alternativamente da mejor resultado la siguiente formula: gramos de sosa = litros de aceite a tratar * mililitros de solución de sosa (20 gotas = 1 ml) * 1,15 + 3,5
      8. Conviene repetir el experimento varias veces, para descartar error. También conviene probarlo con aceite nuevo, para comprobar que se necesitan muchas menos gotas. La fenoltaleina caduca en un año y se degrada en exposición a la luz. Por esos dos motivos puede comenzar a dar lecturas erróneas. Se puede sustituir por papel de tornasol.
    8. Por cada litro de aceite que se quiere convertir en Biodiesel, utilizar
      1. 0,2 litros de metanol (20% del litro de aceite)
      2. cantidad calculada de Sosa (solo 3,5 gr si es aceite nuevo, según la formula del apartado 7 si es usado)
    9. Mezclar el metanol con la sosa rápidamente para que no coja humedad y batirlo hasta que se convierta en una suspensión coloidal. Se obtiene Metóxido Sódico. Extremadamente corrosivo, inflamable, nocivo, peligroso. Reacción exotérmica: desprenderá calor mientras se mezcla. Su inhalación es muy peligrosa. Su salpicadura sobre la piel produce una quemadura sin dolor al matar los nervios y puede producir la muerte. Lo ideal es utilizar recipiente de acero inoxidable. En segundo lugar cristal. No usar pinturas, estaño, zinc ya que los corroe.
    10. Calentar el aceite vegetal usado a unos 40-50 ºC para hacerlo más fino y conseguir que se mezcle mejor.
    11. Comenzar a mezclar el aceite con un mezclador de pintura sujeto a un taladro eléctrico u otro mezclador que no salpique.
    12. Añadir el Metóxido Sódico al aceite y batirlo durante 1 hora a temperatura constante.
    13. Tras dejar asentar el derivado, calentarlo durante 8 horas o más.
    14. Dejar reposar durante una noche para que sedimente
    15. Por 10 litros de Aceite Vegetal Usado se conseguirán 8-9 litros de Biodiesel suspendidos en la superficie y 3-4 litros de glicerina y jabón (jabón de glicerina)
    16. Opcionalmente se puede lavar el Biodiesel obtenido para eliminar su contenido de jabón.
      1. Añadir agua al Biodiesel y mezclarlo suavemente, para no agitar demasiado los sedimentos de jabón (opcionalmente se puede añadir un poco de vinagre (ácido acético) que baja mejor el pH hasta el neutro. El vinagre se puede añadir solo en el primer lavado)
      2. Dejar reposar de 12 a 24 horas, hasta que el agua con las impurezas se deposite en el fondo. Si se enfría (se hace en invierno o de noche), eso puede producir que el jabón se condense y, por tanto, que el Biodiesel se lave más rápido.
      3. Extraer el agua que se deposita en el fondo, junto con los residuos.
      4. Si el Biodiesel tiene un color lechoso, significa que aún contiene agua. Calentarlo lentamente para evaporar el agua.
      5. Medir el pH del Biodiesel
      6. Repetir el proceso hasta conseguir un pH entre 6 y 7 (7 es el neutro y es el que significa Biodiesel puro). Al hacerlo 2-3 veces, se puede conseguir Biodiesel casi 100% puro. Otras fuentes que no usan vinagre, dicen que pueden ser necesarios hasta 8 lavados para obtener el pH adecuado.
      7. Tras el último lavado se puede remover cualquier residuo de agua calentando lentamente el Biodiesel.

    Ventajas:

    Se obtiene un 10% de mejora de rendimiento en caballos de vapor

    Se reducen las contaminaciones

    Inconvenientes:

    Puede que el Biodiesel se solidifique por debajo de 4 ºC. Para este caso los consejos son: guardar y utilizar el vehículo por encima de esta temperatura, utilizar el Biodiesel mezclado con diesel, en caso de mucho frío añadir una cantidad mínima (no documentado) de gasolina.

    Aparte del Biodiesel, el Aceite Vegetal Usado se puede usar de otras formas en un motor diesel:

       

    • Mezclado con keróseno
    • Directamente, utilizando un sistema de doble depósito de combustibles
    • Mezclándolo con diesel o Biodiesel. Se habla de proporciones de hasta 50% y que funciona, sin embargo otras fuentes dicen que hasta una mezcla del 15% de aceite, junto a 75% de combustible puede ser perjudicial para el motor.

    Existe un método de doble catálisis para convertir Aceite Vegetal Usado en Biodiesel, pero es un método más complicado, su manejo durante las cocciones y los lavados es mucho más peligroso para la salud y por esos motivo no quise mencionarlo por ahora.

    No se debe de olvidar, que el Biodiesel viene a ser un sustituto del diesel. En condiciones de temperatura ambiental óptimas se puede intentar mezclarlo con Aceite Vegetal Usado sin tratar. Según he dicho antes, ha llegado a mis oído la mezcla de 50%. Como precaución puedo decir, que los inyectores pueden obstruirse, aunque no lo he comprobado. Evidentemente ni los gobiernos que cobran los impuestos por carburantes, ni las petroleras que las venden van a permitir que la gente conozca los verdaderos riesgos y ventajas del Aceite Vegetal Usado en sus diferentes usos. No obstante en muchos sitios se ha oído hablar de 75% de Biodiesel junto con 25% de Aceite Vegetal Usado. Incluso, en menos sitios, 66% de Biodiesel y 34% de Aceite Vegetal Usado.

    Se ha observado que el experimento puede dar lugar a Biodiesel y Jabón de Glicerina 3 veces cada 5 experimentos. En los 2 casos restantes se obtiene una mezcla pastosa. Esto es por culpa de no haber calibrado bien la cantidad de sosa, de no haber medido bien el nivel de pH u otros errores.

    El Biodiesel debe ser perfecto. Si tiene residuos flotando o en su superficie, hay que volver a lavarlo. Si su color no es puro, sino nuboso, significa que tiene agua: hay que calentarlo otra vez.

    Todos los productos químicos deben tratarse como extremadamente inflamables, corrosivos, tóxicos.

     

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    Revisión 1
    29 del 04 del 2005
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