Evaluación de un proceso para obtener biodiesel usando tecnologías combinadas a partir de aceites residuales

Tesis (Ingeniero Químico) --Universidad de Cartagena. Facultad de Ciencias E Ingenierías. Programa de Ingeniería Química, 2011En este estudio se plantea y se ejecuta la obtención de biodiesel a partir de aceites residuales de cocina empleando las tecnologías ácida y básica en conjunto, con el fin de seleccionar las condiciones idóneas de las variables manipuladas. Como punto de partida se llevó a cabo una serie de encuestas en establecimientos de comida, con el fin de conocer qué tiempo de vida útil tienen los aceites en los establecimientos de comida o restaurantes, estimar que cantidad se usa cada cierto tiempo, qué se sofríe en ellos y su destino final como residuo. Se evalúan las propiedades de los aceites seleccionados, concluyendo que si son aptos para llevar a cabo la obtención de biodiesel, se plantea el uso en general de aceites residuales como alternativa de energía para así evitar su tratamiento como residuo o su destino como desecho y contaminante. Se lleva a cabo un diseño de experimentos tipo factorial cuyas variables a manipular son: la cantidad de metanol, concentración de hidróxido de sodio y concentración de acido sulfúrico con respecto al volumen de aceite empleado en la reacciones de esterificación / transesterificación para obtener biodiesel. La investigación se basa en las facilidades de contar con la materia prima principal, los aceites usados, ya que estos son residuos, no tienen ningún costo, además de pertenecer al grupo de materias primas de segunda generación, por ser independiente de la problemática alimentaria que traen consigo las materias primas de primera generación como lo son los aceites vegetales vírgenes o las grasas animales evitando conflictos entre los distintos entes defensores del medio ambiente y los gobiernos con respecto a la problemática actual de hambre y pobreza. Se plantean las distintas fuentes de energía o materias primas para producir biodiesel, la catálisis combinada como método más beneficioso para obtener biodiesel a partir aceites residuales y las generalidades de los principales parámetros de calidad a evaluar en el biodiesel. Como parte fundamental de la investigación se realiza la selección de las concentraciones técnicamente viables de los reactivos a partir del análisis de las caracterizaciones de los experimentos diseñados y realizados, se lleva a cabo una metodología de tipo experimental, se inició con la recolección de información y de las materias primas, luego se pusieron en marcha los procesos de reacción teniendo en cuenta el diseño experimental realizado, se caracterizaron los aceites y el biodiesel mediante las normas ASTM, se efectuó un análisis y se seleccionaron las condiciones viables para obtener el biodiesel con el programa Statgraphics, como resultado se determinó que de las variables experimentales, la más significativa es el metanol para los rangos de trabajo; ya que al emplear la condición mínima que era de 83 ml de metanol, la eficiencia del biodiesel obtenido resultó por encima del 94%, lo cual fue mucho mayor que cuando se empleaban 100 ml de metanol, con la cual la eficiencia estuvo por debajo del 90% (teniendo en cuenta que el 100% de eficiencia sería obteniendo 500 ml de biodiesel ya que se trabajó cada muestra con 500 ml de aceite)