Biodiésel

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El biodiésel es un combustible obtenido a partir de grasas de animales o aceites vegetales. Está compuesto de ésteres metílicos de ácidos grasos, producidos a través de una reacción de transesterificación.

En el proceso de transesterificación los ésteres que forman parte de las grasas y aceites, llamados triglicéridos (ésteres de glicerina), reaccionan con metanol (CH3OH), obteniéndose ésteres metílicos (biodiésel) y glicerina. Se emplea hidróxido de sodio (NaOH), u otra base similar, como catalizador.


Reacción de transesterificación (normalmente los R son distintos, por lo que también darán distintos ésteres)

Se pueden emplear otros alcoholes, aunque generalmente es metanol, obteniéndose los correspondientes ésteres.

El biodiésel presenta algunas ventajas comparado con los combustibles fósiles, especialmente desde el punto de vista ambiental y de desarrollo sostenible; la materia prima de la que se obtiene (biomasa) es un recurso renovable y en la combustión sólo se emite dióxido de carbono (CO2) y agua, mientras que los combustibles fósiles emiten además contaminantes precursores de la lluvia ácida (principalmente óxidos de azufre), y residuos sólidos.

Por otra parte, la glicerina que se obtiene como subproducto se puede emplear en otros procesos industriales.

Ejemplo de síntesis casera de biodiésel

El biodiésel es un nuevo tipo de diésel, alternativo, renovable, limpio, hecho de triglicéridos (aceites o grasas animales o vegetales).

Si desea probar la reacción en su cocina, aquí está la fórmula para una demostración simple que utiliza productos químicos de uso cotidiano. ¡RECUERDE MANEJAR TODOS LOS PRODUCTOS QUÍMICOS CON CIUDADO! Mientras que los demás son productos químicos de uso doméstico, el metanol puede arder como llama casi-invisible, por lo que debe apagar todas los fuegos; la sosa puede quemar sus dedos o dejarle ciego. ¡Lea las advertencias de los envases! Use delantal, guantes, mascarilla y anteojos.

La reacción, denominada transesterificación , substituye el metanol - producto químico utilizado para quitar el agua de la gasolina - por la glicerina en los triglicéridos (grasas, aceites) para elaborar metil-ésteres también denominados biodiésel. Utiliza la soda caustica (sosa) como catalizador. Un químico lo podría escribir como: Trigliceridos (grasas o aceites) + Alcohol (Metanol) =====> Biodiesel (metil-esteres ) + Glicerina (Catalizador:sosa)

En presencia de agua, la sosa convierte una pequeña cantidad de aceite en jabón. Evite la humedad a toda costa. Cuando esta reacción ha concluido, la glicerina y el jabón (si existe) sedimentan en el fondo de la vasija y el biodiésel flota en la parte superior.

  • Mida 500 mL (1 taza; los más modernos vasos de medida indican tanto los mL como las tazas) de aceite vegetal (aceites de cocina como Mazola, New Maid etc.) en un batidor (o vasija de mezclado bien seca). Caliente el aceite a 48 ºC (no crítico) usando un termómetro de cocina mientras lleva a cabo el paso siguiente .
  • En una taza separada (y seca) mida 100 mL de diluyente metanol. Asegúrese de comprar el más económico - contiene metanol - no el que contiene alcohol isopropílico. A eso añádale 1/4 de cucharadita de sosa (hidróxido sódico; la sosa Red Devil se vende en la mayoría de droguerías). Bátalo bien con una cuchara de madera, aplastándolo cuando sea necesario hasta que todas las escamas o copos de nieve desaparezcan (la mezcla debe ser ligeramente nublosa y se denomina metóxido sódico.)
  • Añada la mezcla metanol-sosa al aceite caliente mientras los agita vigorosamente, utilizando un mezclador, batidor de pinturas (taladro eléctrico con hélice) o agitador. Bátalo durante 30 minutos. La mezcla al principio espesa y luego se vuelve más fina que el aceite original
  • Deje que la mezcla sedimente en una vasija alta y fina. El biodiésel flota en la parte superior y puede ser vertido en un contenedor para ser visto. La glicerina y el jabón van al fondo y pueden ser descartados (aunque puede hacer un jabón altamente glicerinizado).

Ha elaborado biodiésel a pequeña escala y puede apreciar el uso de combustibles renovables procedentes de la agricultura. Este biodiesel claro puede contener una muy pequeña cantidad de jabón. Si quiere usarlo en su vehículo, puede que no tenga mayor importancia. No obstante, si quiere fabricarlo en grandes cantidades o para la venta, las especificaciones europeas requieren que se retire el jabón por lavado o utilizando otros medios efectivos

BIODIÉSEL DE ACEITES VEGETALES USADOS (A.V.U.)

Los Aceites Vegetales Usados de cocina son una fuente atractiva de biodiesel, pero son más dificiles de convertir porque contienen un 2-10% de ácidos grasos libres (la causa del sabor rancio) y pueden provocar grandes problemas. Primero de todo, es necesario retirar cualquier agua presente en el aceite usado. Calientelo en el horno a 104ºC durante una hora o hasta que no se puedan ver burbujas. Es necesario valorar o titular (a veces, se denomina tritración) el aceite para determinar qué cantidad de ácidos grasos libres contiene.

  • Para medir la cantidad de ácidos grasos libres de su aceite: mezcle 1 mL de aceite con 10 mL de alcohol isopropílico (obtenible junto con los demás dri-gas) + 2 gotas de solución de fenolftaleína (obtenibles en una droguería, tienda de tiempo libre o en una tienda de juguetes que vendan productos químicos).

  • Gota a gota, añada solución de sosa al 0,1% (1 g de sosa en 1 litro de agua) mediante agitacion vigorosa hasta que la solución se queda rosácea durante 10 segundos (20 gotas = 1 mL) y registre los mililitros de solución de sosa al 0,1% usados.

  • En resumen, por cada litro de AVU (Aceite Vegetal Usado) necesitará:
    • Un gramo de sosa granular sólida por cada mL de solución de sosa al 0,1% utilizado para valorar los ácidos grasos libres
    • Más los 3,5 g necesarios como catalizador tal como se describe más arriba para el aceite nuevo (no usado).
    • Disuelva completamente la cantidad apropiada de sosa en el metanol: esta mezcla combinada constituye el metóxido sódico.
  • Añada el alcohol-sosa al aceite, bátalo VIGOROSAMENTE y separe, de acuerdo con la instrucciones dadas más arriba para el aceite nuevo .