Biodiesel

BIODIESEL

UNIVERSIDAD ALAS PERUANAS 1

AGRADECIMIENTO

Con el pequeño contenido de esta monografía

queremos demostrar el inmenso agradecimiento

que sentimos hacia esta universidad, personal

de profesores, quienes con su ayuda moral,

supieron guiarnos por el buen camino del saber.

Para ellos nuestra eterna gratitud y que con sus

datos morales sigan guiando a la juventud que se

encamina hacia el futuro.

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DEDICATORIA

Ya que este trabajo significa para nosotros un esfuerzo

muy grande, el cual encierra estudio, dedicación y

empeño se lo dedicamos con mucho amor y gratitud a

nuestros padres.

Nuestros padres que fueron los que guiaron nuestros

primeros pasos y nos enseñaron el buen camino y la

buena educación, para así poder ser útiles a la

sociedad y en especial a nuestro eterno hogar, “la

tierra”.

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INDICE

INTRODUCCIÓN ................................................................................................... 6

CAPITULO I ........................................ ................................................................... 7

1.1. ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL BIODIESEL ........................................ 8

1.2. BIODIÉSEL ..................................................................................................... 9

1.2.1. CONCEPTO ............................................................................................. 9

1.2.2. CARACTERÍSTICAS DEL BIODIESEL .................................................. 10

1.2.3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS .............................................................. 11

1.2.3.1. VENTAJAS ............................................................................................ 11

1.2.3.2. DESVENTAJAS ..................................................................................... 13

1.2.4. ASPECTOS NEGATIVOS DEL BIODIÉSEL .......................................... 13

CAPITULO II ....................................... ................................................................. 14

2.1. PROPIEDADES ............................................................................................ 15

2.1.1. PROPIEDADES DEL DIESEL Y BIODIESEL ........................................ 15

2.1.2. PUNTO DE INFLAMACIÓN. .................................................................. 15

2.1.3. VISCOSIDAD. ........................................................................................ 15

2.1.4. DENSIDAD. ........................................................................................... 15

2.1.5. CENIZAS SULFATADAS. ...................................................................... 15

2.1.6. AZUFRE. ................................................................................................ 16

2.1.7. CORROSIÓN A LA LÁMINA DE COBRE. ............................................. 16

2.1.8. NUMERO DE CETANO……………... .................................................... 16

2.1.9. ÍNDICE DE YODO. ................................................................................ 17

2.1.10. PUNTO DE NUBE. ................................................................................. 17

2.1.11. AGUA Y SEDIMENTOS. ........................................................................ 17

2.1.12. RESIDUO CARBONOSO. ..................................................................... 17

2.1.13. DESTILACIÓN ……….. ......................................................................... 17

2.1.14. NÚMERO ACIDO TAN:. ......................................................................... 18

2.1.15. CONTENIDO EN METALES (NA, K, P,) Y ÁCIDOS GRASOS LIBRES.……………….………………………………………………………………….18

2.1.16. LUBRICIDAD. ........................................................................................ 18

2.1.17. GLICERINA LIBRE. ............................................................................... 18

2.1.18. GLICERINA TOTAL. .............................................................................. 18

2.1.19. CONTENIDO DE ALCOHOL. ................................................................ 19

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2.2. OTRAS PROPIEDADES DEL BIODIESEL ................................................... 19

CAPITULO III ...................................... ................................................................. 20

3.1. USOS DEL BIODIESEL ................................................................................ 21

3.2. QUÉ MEJORA EL BIODIÉSEL ..................................................................... 23

3.3. ¿SON ESENCIALMENTE LO MISMO EL ACEITE QUE UNO COMPRA COMO ACEITE COMESTIBLE Y EL NECESARIO PARA IMPLEMENTAR EL BIODIESEL? ........................................................................................................ 23

CAPITULO IV ....................................... ................................................................ 25

4.1. ELABORACIÓN Y OBTENCIÓN DEL BIODIESEL EN EL PERÜ ................. 26

4.1.1. CÓMO SE OBTIENE EL BIODIESEL .................................................... 26

4.1.2. EMISIONES ........................................................................................... 27

4.2. ELABORACIÓN DEL BIODIESEL ................................................................ 27

4.2.1. PROCESOS ........................................................................................... 28

4.2.1.1. PROCESOS INDUSTRIALES ................................................................ 28

4.2.1.2. PROCESOS DE ELABORACIÓN ARTESANAL DEL BIODIESEL ........ 29

4.2.1.3. TRANSESTERIFICACIÓN ..................................................................... 30

4.2.1.4. PROCESO DISCONTINUO ................................................................... 32

4.2.1.5. PROCESO CONTINUO ......................................................................... 34

4.2.1.6. LA GLICERINA SUBPRODUCTO DEL BIODIÉSEL .............................. 35

4.3. MATERIAS PRIMAS PARA LA ELABORACIÓN DE BIODIESEL EN EL PERÚ......…………………………………………………………………………………37

4.3.1. PALMA ACEITERA ................................................................................ 37

4.3.2. PIÑÓN .................................................................................................... 39

4.3.3. COLZA CANOLA ................................................................................... 40

4.3.4. ACEITE DE PESCADO .......................................................................... 40

4.3.5. OTROS PRODUCTOS .......................................................................... 42

CAPITULO V ........................................ ................................................................ 43

5.1. BIODIESEL EN EL MUNDO Y EN PERÚ ..................................................... 44

5.1.1. BIODIESEL EN EL MUNDO .................................................................. 44

5.1.2. DEMANDA DEL BIODIESEL ................................................................. 45

5.2. BIODIESEL EN EL PERÚ ............................................................................. 46

5.2.1. PRODUCCIÓN DE BIODIESEL EN EL PERÚ ...................................... 46

5.2.2. OPCIONES PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIÉSEL A PEQUEÑA ESCALA EN EL PERÚ…………… ....................................................................... 47

5.2.3. INAUGURAN LA PRIMERA PLANTA DE BIODIÉSEL EN EL PERÚ .... 47

5.2.4. ESTUDIO DE OFERTA DE ACEITES USADOS EN LIMA .................... 48

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5.2.5. EL SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE BIODIESEL DE LA UNALM ........ 49

CAPITULO V I ....................................................................................................... 51

6.1. LO ECONOMICO Y AMBIENTAL DEL BIODIESEL ..................................... 52

6.1.1. LO ECONOMICO ................................................................................... 52

6.2. LO AMBIENTAL ............................................................................................ 54

6.2.1. EL BIODIÉSEL, TERROR DE LOS BOSQUES ..................................... 54

CONCLUSIONES ................................................................................................ 56

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INTRODUCCIÓN

El biodiesel es un combustible renovable derivado de aceites vegetales o grasas

animales. La Sociedad Americana de Ensayos y Materiales (ASTM) define al

biodiésel como ásteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga

derivados de insumos grasos renovables, como los aceites vegetales o grasas

animales. El término “bio” hace referencia a su naturaleza renovable y biológica en

contraste con el combustible diésel tradicional derivado del petróleo; mientras que

diésel se refiere a su uso en motores de este tipo. Como combustible, el biodiésel

puede ser usado en forma pura o mezclado con diésel de petróleo.

El proceso de producción de biodiésel se basa en la reacción de

transesterificación del aceite. Los aceites están compuestos principalmente por

moléculas denominadas triglicéridos, las cuales se componen de tres cadenas de

ácidos grasos unidas a una molécula de glicerol. La transesterificación consiste

en reemplazar el glicerol por un alcohol simple, como el metanol o el etanol, de

forma que se produzcan ásteres metálicos o etílicos de ácidos grasos. Este

proceso permite disminuir la viscosidad del aceite, la cual es principalmente

ocasionada por la presencia de glicerina en la molécula. La alta viscosidad del

aceite impide su uso directo en motores diésel, desventaja que se supera

mediante este proceso. Para lograr la reacción se requieren temperaturas entre

40 y 60ºC, así como la presencia de un catalizador, que puede ser la soda o

potasa acústica (NaOH o KOH, respectivamente).

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I. CAPITULO I

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1.1. ANTECEDENTES HISTÓRICOS DEL BIODIESEL

El proceso de transesterificación de un aceite vegetal fue realizado por

primera vez en 1853 por E. Duffy y J. Patrick muchos años antes que

Rudolf Diesel pusiera en marcha el primer motor diesel el 10 de agosto de

1893, en conmemoración a esta fecha se declaró el 10 de agosto como día

internacional del biodiesel.

El motor de Rudolf Diesel fue diseñado para funcionar con cualquier tipo de

aceite, según cuentan el día de la exposición Diesel fue invitado a hacer

funcionar su motor con aceite de maní a lo que el aceptó, este aceite pesar

de no ser biodiésel (no estaba transesterificado) era un biocombustible).

Diesel pronuncio un discurso en 1912 en el que dijo –el uso de aceites

vegetales como combustible para motores puede ser insignificante ahora,

sin embargo dichos aceites con el tiempo pueden llegar a ser tan

importantes como lo es el petróleo hoy en día.

Henry Ford tenía la expectativa de que su “Modelo T” funcionara con

etanol, un producto derivado principalmente del maíz.

El biodiésel es producido mediante la reacción de un aceite vegetal o grasa

animal con un alcohol generalmente metanol (puede hacerse con etanol

pero es más complicado) en presencia de un catalizador como soda

cáustica (Hidróxido de Sodio o Hidróxido de Potasio) para producir ésteres

monoalquílicos (biodiésel) y glicerina la cual es removida.

El aceite puede ser obtenido de palma, jatropa o piñón, aceite de frituras

usado y muchas otras fuentes, incluso grasa de origen animal. El

biodiésel obtenido puede ser mezclado con diesel mineral en cualquier

proporción o también puede usarse puro.

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1.2. BIODIÉSEL

1.2.1. CONCEPTO

El biodiesel es un combustible diesel producido a partir de

materias de base renovables, como los aceites vegetales, que se puede

usar en los motores diesel. Químicamente: ésteres de alquilo, de metilo y

de etilo. Se encuentra registrado como combustible y como aditivo para

combustibles en la Agencia de Protección del Medio Ambiente (Enviroment

Protection Agency - EPA - EEUU).

Puede usarse como combustible puro al 100 % (B100), como una

base de mezcla para el gasoil de petróleo (B20), o en una proporción baja

como aditivo del 1 al 5 %. De esta forma el biodiesel se complementa, no

compite con el petróleo.

El biodiesel es un combustible compuesto por ésteres

monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga derivado de aceites

vegetales o grasas animales, designado como B100 y que cumple con los

estándares ASTM D 6751(Sociedad Americana de Ensayos y Materiales).

El término bio hace referencia a su naturaleza renovable y

biológica en contraste con el combustible diésel tradicional derivado del

petróleo; mientras que diésel se refiere a su uso en motores de este tipo.

Es bueno aclarar que el nombre no lo inventamos nosotros sino que

proviene de investigaciones anteriores, aunque le llamamos sustancia

eterificada de aceite es comúnmente conocido como biodiésel,

básicamente este prefijo está relacionado con las materias primas que se

utilizan como son los diversos materiales renovables y sustancias

orgánicas procedentes de materia viva (vegetales o semillas), y también

probablemente este prefijo sea utilizado para distinguirlo del diesel que es

fósil y no renovable.

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Como veremos posteriormente, el aceite se obtiene de diversas fuentes

como: semillas oleaginosas e incluso grasa animal

1.2.2. CARACTERÍSTICAS DEL BIODIESEL

• Es un combustible ecológico de origen renovable y respetuoso con

el medio ambiente.

• Es seguro, fácil para transportarlo y almacenarlo.

• Es biodegradable como el azúcar, es diez veces menos tóxico que la

sal de cocina y tiene un punto de inflación aproximadamente de 150 °C,

comparado al diesel su punto de inflación es 50 °C.

• El uso del biodiesel reduce aproximadamente en 80% las emisiones

del anhídrido carbónico y un 100% las de dióxido de azufre. También la

combustión del biodiesel disminuye en 90% la cantidad de

hidrocarburos totales no quemados y entre el 75%- 90% en los

hidrocarburos aromáticos. Contiene 11% de oxígeno en peso y o

contiene azufre.

• El uso de biodiesel puede extender la vida de los motores por que

posee mejor calidad lubricante que el diesel.

• Los derrames de este combustible en las aguas de ríos y mares son

menos contaminantes que otros combustibles.

• Los olores de la combustión del biodiesel son aromas de palomitas

de maíz o papas fritas.

• Diversos estudios realizados se demostró que el biodiesel reduce en

un 90% el riesgo de contraer cáncer.

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1.2.3. VENTAJAS Y DESVENTAJAS

1.2.3.1. VENTAJAS

Las características fisicoquímicas del biodiésel son muy

similares a las del diésel de petróleo. Gracias a esto, su utilización

no requiere mayores cambios en los motores diésel

convencionales. Así, puede emplearse directamente en los

motores diésel, pudiéndose también utilizar como aditivo,

mezclado en cualquier proporción con el diésel. El biodiésel

puede ser bombeado, almacenado y manipulado con los mismos

procedimientos, infraestructura y equipos empleados con el

diésel. El encendido, rendimiento, torque y potencia de los

motores no varía significativamente, pero el consumo puede verse

levemente incrementado hasta en un 5%.

Además, el biodiésel tiene también muchas ventajas

sobre el diésel convencional, como por ejemplo:

• Una de las ventajas del biodiésel es que baja la

concentración del anhídrido carbónico en el aire. Los

combustibles derivados del petróleo han incorporado a la

atmósfera una cantidad de carbónico que no fue fotosintetizado,

por eso conviene forestar mucho para que el ciclo del carbono se

complete. Pero si tu quemas algo que ya la semilla absorbió y lo

va a absorber después, como que se cierra el ciclo, ya que

mientras se produce CO2 en el proceso de combustión, el mismo

es absorbido por las propias plantas utilizadas para la producción

del biodiesel, tanto las plantas de las cuales se obtiene las

semillas para el aceite como así también el alcohola.

• No contiene sulfuros, por lo que disminuye las

emisiones de partículas salidas, y mejora la lubricidad del

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combustible, incluso en mezclas con proporciones muy pequeñas

de biodiésel, lo cual incrementa la vida de los motores.

• Tiene un punto de inflamación relativamente alto

(150ºC), lo que lo hace menos volátil y más seguro de transportar

y manipular que el diésel de petróleo.

• Se puede producir a partir de insumos locales,

como cultivos oleaginosos o aceites vegetales reciclados,

contribuyendo a reducir la dependencia de importaciones de

petróleo, ahorrando divisas y generando puestos de trabajo.

• Es altamente biodegradable en el agua, por lo que

en caso de derrame se degradaba a un ritmo muy superior al del

diésel convencional e incluso tan rápido como el azúcar. Esto

hace del biodiésel un combustible ideal para embarcaciones

fluviales y ambientes acuáticos sensibles o protegidos.

• Prácticamente no es tóxico en caso de ingestión,

tanto en peces como en mamíferos. Su toxicidad es tan baja que

una persona de 80 Kg. tendría que tomar alrededor de 1,6 litros

de biodiésel para que tenga efectos mortales. La sal común

(NaCl) es aproximadamente diez veces más tóxica.

• Contribuye a la reducción del calentamiento global,

ya que emite menos CO2 en su ciclo de vida que el fijado

mediante el proceso de fotosíntesis por las plantas usadas para

producirlo. Por otro lado, evita liberar el carbono que fue fijado

hace millones de años en los combustibles fósiles.

• Reduce substancialmente la emisión de la mayoría

de agentes contaminantes. Al ser un combustible oxigenado, el

biodiésel tiene una combustión más completa que el diésel,

reduciendo las emisiones de SO2, CO, materia particulada e

hidrocarburos no quemados. Por eso su combustión produce

menos humo visible y menos olores nocivos y su uso contribuye a

disminuir la polución del aire.

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1.2.3.2. DESVENTAJAS

• A bajas temperaturas puede empezar a solidificar y

formar cristales, que pueden obstruir los conductos del

combustible.

• Por sus propiedades solventes, puede ablandar y

degradar ciertos materiales, tales como el caucho natural y la

espuma de poliuretano. Es por esto que puede ser necesario

cambiar algunas mangueras y retenes del motor antes de usar

biodiésel en él, especialmente con vehículos antiguos.

• Sus costos aún pueden ser más elevados que los

del diésel de petróleo. Esto depende básicamente de la fuente de

aceite utilizado en su elaboración.

1.2.4. ASPECTOS NEGATIVOS DEL BIODIÉSEL

Como todo, el biodiésel no es una solución milagrosa a las

demandas energéticas, estos son algunos de los aspectos negativos:

Se estima que el biodiésel produce un 10% más óxidos de nitrógeno al

quemarse sin aditivos, que el diesel mineral, estos gases contribuyen al

calentamiento global, sin embargo hacen falta más investigaciones.

Debido al auge del biodiésel se teme que los monocultivos de

plantas productoras de aceite se generalicen, ocupando tierras que

pudieran ser utilizadas para producir alimentos o promuevan la

deforestación de bosques con el mismo propósito.

Algunos fabricantes de automóviles declaran nula la garantía de

sus autos si el propietario utiliza biodiésel en los mismos.

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I. CAPITULO II

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2.1. PROPIEDADES

2.1.1. PROPIEDADES DEL DIESEL Y BIODIESEL

Las propiedades de un Diesel y biodiesel comerciales dependen

tanto del proceso de fabricación como de la naturaleza de los lípidos a

partir de los cuales se ha producido en el caso del último. El biodiesel en

función de la naturaleza de la fuente, animal o vegetal, proporcionará unas

características particulares al nuevo combustible.

2.1.1.1. Punto de inflamación: Este parámetro generalmente

se denomina para satisfacer temas legales de seguridad. También

es útil para conocer si existe una cantidad excesiva de alcohol no

reaccionado en el proceso de obtención en el caso del biodiesel.

2.1.1.2. Viscosidad: Debe poseer una viscosidad mínima para

evitar pérdidas de potencia debidas a las fugas en la bomba de

inyección y en el inyector. Además, le da características de

lubricidad al sistema de combustible. Por la otra parte también se

limita la viscosidad máxima por consideraciones de diseño y

tamaño de los motores, y en las características del sistema de

inyección.

2.1.1.3. Densidad: Da idea del contenido en energía del

combustible. Mayores densidades indican mayor energía térmica

y una economía de combustibles mejor.

2.1.1.4. Cenizas sulfatadas: Los materiales que forman

cenizas en un Biodiesel se pueden presentar de tres formas.

• Sólidos abrasivos.

• Jabones metálicos solubles.

• Catalizadores no eliminados en el proceso.

En el caso del diesel, normalmente solo aparecen los

primeros o gomas solubles.

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Tanto los sólidos abrasivos como los catalizadores no

eliminados favorecen al desgaste del inyector, bomba de

inyección, pistón y anillos, además de contribuir a la formación

de depósitos en el motor.

Los jabones metálicos solubles tienen un efecto menor en el

desgaste pero pueden afectar más a la colmatación de filtros

en el motor.

2.1.1.5. Azufre: Contribuye al desgaste del motor y a la

aparición de depósitos que varían considerablemente en

importancia dependiendo en gran medida de las condiciones de

funcionamiento del motor. También pueden afectar al

funcionamiento del sistema de control de emisiones y a límites

medioambientales.

2.1.1.6. Corrosión a la lámina de Cobre: Mediante la

comprobación del desgaste de una lamina de cobre de puede

observar si existen en el sistema compuestos corrosivos y/o

presencia de ácidos que puedan atacar al cobre o a aleaciones de

cobre como el bronce que forman parte del sistema de

combustible.

2.1.1.7. Numero de Cetano: Es una medida de la calidad de

ignición de un combustible e incluye en las emisiones de humo y

en la calidad de la combustión. El numero de Cetano dependedle

diseño y tamaño del motor, de las variaciones de la carga y

velocidad y condiciones de arranque y atmosféricas.

Un bajo NC conlleva a ruidos en el motor, prolongando el retraso

de la ignición y aumentando en el peso molecular de las

emisiones.

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2.1.1.8. Índice de yodo: Indica la tendencia a la oxidación de

un biodiesel porque da del grado de instauraciones que poseen

sus ésteres.

2.1.1.9. Punto de nube: Indica la temperatura a la cual

empiezan a precipitar ciertos compuestos del combustible. Es una

medida muy importante a tener en cuenta cuando se usa el motor

en climas fríos. El valor debe ser definido por el usuario, ya que

depende del clima en el cual el motor se utilice.

2.1.1.10. Agua y sedimentos: El agua se puede formar por

condensación en el tanque de almacenamiento. La presencia de

agua y sólidos de desgaste normalmente pueden colmatar filtros y

darle el combustible unas propiedades de lubricidad menores. El

biodiesel puede absorber hasta 40 veces más agua que el diesel.

2.1.1.11. Residuo carbonoso: Da una idea de la tendencia del

combustible a formar depósitos carbonosos. Se aproxima a la

tendencia del motor a formar depósitos. Normalmente para el

Diesel se suele utilizar el 10% que queda en la destilación, pero

debido a que el Biodiesel tiene un perfil muy diferente de

destilación (en un pequeño rango de temperaturas se destila todo

la muestra ya que una distribución de moléculas diferentes muy

pequeñas), se debe utilizar el 100% de la muestra.

También se puede obtener información, a parte de la

contaminación (glicerina libre y total), de la calidad de la

purificación cuando se fabrica.

2.1.1.12. Destilación: Indica la temperatura máxima a la que se

debe evaporar el combustible a unas condiciones de presión y

temperatura dadas.

• El biodiesel a la temperatura de 360ºC tiene que estar el 90%

destilado, según la norma ASTM D86.

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• El biodiesel a la temperatura de 360ºC tiene que estar el 95%

destilado, según la norma ASTM D86.

2.1.1.13. Número acido TAN: Determina el nivel de ácidos

grasos, o generados por degradación, que se presentan en el

combustible. Si posee un alto grado de acidez se formaran una

cantidad importante de depósitos y también se producirá mayor

corrosión en el sistema.

2.1.1.14. Contenido en metales (Na, K, P,…) y ácido s grasos

libres: Contribuyen al aumento del residuo carbonoso de manera

notables y también a las cenizas, generando residuos inorgánicos

parcialmente quemados. Además, también se pueden formar

jabones que colmatan los filtros del combustible.

2.1.1.15. Lubricidad: Es la cualidad de un líquido para

proporcionar una lubricación adecuada para prevenir el desgaste

entre dos superficies en movimiento. Los combustibles con un

contenido bajo en azufre o baja viscosidad tienden a tener una

lubricación menor.

2.1.1.16. Glicerina libre: Determina el nivel de glicerina no

enlazada presente en el Biodiesel. Su presencia normalmente se

debe a una mala purificación del biodiesel. Los niveles altos

pueden causar problemas de depósitos en el inyector, así como

colmatación de los filtros. Pueden dañar los sistemas de inyección

debido a los compuestos inorgánicos y jabones que se acumulan

en la glicerina. Si la cantidad de glicerina es superior al 0.5% esta

puede afectar al contenido del residuo carbonoso.

2.1.1.17. Glicerina total: Determina el nivel de glicerina

enlazada y no enlazada presente en el combustible. Niveles bajos

significan que se ha producido un alto grado de conversión en el

aceite o grasa, y se han formado gran cantidad de monoésteres.

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Niveles altos de mono, di y triglicéridos pueden provocar la

colmatación de los filtros, depósitos en los inyectores y pueden

afectar adversamente a las propiedades a bajas temperaturas.

Esto es debido a que al poseer temperaturas de ebullición

superiores provocan que la combustión sea bastante peor.

Además, aumentan la viscosidad del biodiesel.

2.1.1.18. Contenido de alcohol: Puede provocar problemas de

lubricidad y en el Número de Cetano. Desde el punto de vista de

la seguridad el Punto de inflamación disminuye.

2.1.2. Otras propiedades del Biodiesel

� Libre de contaminación.

� Lubrica los motores.

� Sencillo de elaborar.

� Genera mano de obra.

� Es Biodegradable.

� Su producción es renovable.

� Puede emplearse puro o combinado.

� No se degrada con el tiempo.

� No contiene azufre.

� Mejora la combustión.

� Prolonga la vida de los motores.

� No es altamente inflamable.

� Genera independencia económica.

� Genera independencia energética.

� No emite gases nocivos.

� Es menos irritante para la epidermis.

� Tiene un aroma agradable.

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II. CAPITULO III

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3.1. USOS DEL BIODIESEL

Con los precios del combustible en alza y la preocupación creciente por

la contaminación del ambiente, la necesidad de considerar una

alternativa energética viene a ser toda una necesidad.

Una alternativa es usar combustible biodiesel, el cual ha llegado a ser

popular.

A causa de que el biodiesel es un combustible que se quema limpio y

está hecho de materias primas naturales y renovables sus fuentes, los

empleos actuales pueden llegar a sorprenderle.

• Debajo hay nueve formas de biodiesel que se están usando,

algunas de las cuales usted no había imaginado.

• Alquiler de autos movidos a biodiesel, ya comenzó la oferta en

Maui y en Los Ángeles en USA. Son vehículos que alcanzan entre 400

y 800 millas por tanque y no está mal teniendo en cuenta el valor actual

de la gasolina.

• Calefacción para el hogar en base a biodiesel, mucha gente está

apuntando sus ojos hacia el biodiesel como una alternativa para la

calefacción del hogar. Muchas calderas a petróleo pueden funcionar

bien con biodiesel (B20) que es un combustible fabricado con 80% de

aceite de petróleo y un 20% de biodiesel. Hay quienes han reformado

sus calderas para biodiesel (B100) un combustible realizado

enteramente con aceites vegetales, quema más limpio que el petróleo

convencional.

• Generadores de electricidad en base a combustible biodiesel, es

una alternativa superior al tradicional quemado de carbón de piedra. El

biodiesel es más económico, limpio y renovable para generar

electricidad.

• Camiones de transporte alimentados con biodiesel, poco a poco,

más y más tractores de transporte de mercaderías cambian de diesel a

biodiesel, los beneficios que obtienen son numerosos para no

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mencionar las ventajas de ayudar al medioambiente y reducir la

dependencia de petróleo extranjero, mientras se ahorra dinero.

• Maquinaria agrícola aprovecha el biodiesel que ayuda a producir,

los tractores y las diferentes máquinas del campo, bombas de

irrigación, generadores, sistemas de irrigación que habitualmente

venían usando combustible diesel, ahora el uso de biodiesel para

conseguir energía completa un círculo virtuoso en la agricultura desde

productores a consumidores.

• Embarcaciones de fletes comerciales como ferries, yates de paseo,

botes de vela y de motor son todos candidatos al biodiesel. La empresa

Pacific Whale Foundation, localizada en Hawaii emplea el biodiesel en

sus barcos.

• Tasas de incentivo: el IRS de los EEUU, oficina de impuestos,

ofrece tasas de incentivo para producir biodiesel.

• El gobierno de los EEUU está trabajando para reducir gases de

contaminación dándoles a los productores de biodiesel fondos del

Estado.

• Los fondos ayudan a los consumidores bajando el precio al público.

• Aditivos lubricantes en base a biodiesel porque es un buen

lubricante en comparación al de uso actual en base a petróleo poco

sulfurado, los inyectores de combustible y otros tipos de bombas de

combustible pueden perfectamente ser lubricados con biodiesel.

• Con los aditivos correctos, la performance del encendido puede

mejorar, haciendo los encendidos más duraderos.

• Otras aplicaciones se han pensado actuar como aditivo para la

tolva de concreto y los tractores de asfalto.

• Las propiedades solventes limpia las partes con seguridad

reduciendo la irritación de ojos asociada con otros limpiadores.

• Medioambiente limpio: el biodiesel reduce la emisión de dióxido de

carbono en un 80% y a causa de esto se reduce el riesgo de los

compuestos tóxicos asociados al cáncer.

El biodiesel se descompone en residuos naturales sin contaminar el

ambiente.

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3.2. QUÉ MEJORA EL BIODIÉSEL

Menor contribución al calentamiento global de la atmósfera, el CO2 de la

combustión del éter no contribuye a aumentar la concentración de CO2 en

la atmósfera, ya que el CO2 liberado por los motores corresponde al que es

retirado de la atmósfera en la fase de cultivos por el proceso de

fotosíntesis.

El biodiésel se encuentra libre de compuestos azufrados, posibilitando el

uso de catalizadores oxidativas que eliminan el material particulado de los

gases de la combustión. Los materiales particulados son aspirados al

respirar, depositándose en los alvéolos pulmonares, favoreciendo el

desarrollo de tumores. Éste es un aspecto muy importante al difundirse los

vehículos diesel para su uso en las ciudades. Las emisiones de dióxido de

nitrógeno no se ven disminuidas al usar biodiésel.

3.3. ¿SON ESENCIALMENTE LO MISMO EL ACEITE QUE UNO COMPRA

COMO ACEITE COMESTIBLE Y EL NECESARIO PARA IMPLEMEN TAR

EL BIODIESEL?

Si, es lo mismo, lo que sucede es que el aceite comestible que uno compra

en el supermercado ha sufrido todo un proceso de refinación, y además se

eligen las semillas que brindan un mejor sabor, porque lo que le da el sabor

son pequeñas concentraciones de sustancias saborizantes o a veces el

propio aceite también lo tiene, y claro, por eso la diferencia entre el sabor

de un aceite de girasol y uno de oliva. Pero en cambio para el biodiesel la

materia prima que es el aceite, no necesita de todas las etapas de

refinación, sino solamente de una primer etapa conocida con el nombre de

degomado o desgomando.

Al comienzo del proceso de refinación, el aceite no solo está compuesto

por los ésteres de glicérilo ya mencionados que son mayoritariamente los

BIODIESEL


componentes del aceite, sino también por otras sustancias como las

licitinas o fosfolípidos que son compuestos orgánicos que contienen fósforo

y es necesario eliminar, e incluso estas sustancias eliminadas son

aprovechadas para realizar otras tareas. Luego de esta etapa, en la que se

dice el aceite ha sido desgomado o degomado, el aceite ya está procesado

como para ser utilizado como materia prima para la producción de

biodiésel.

BIODIESEL


III. CAPITULO IV

BIODIESEL


4.1. ELABORACIÓN Y OBTENCIÓN DEL BIODIESEL EN EL PERÜ

4.1.1. CÓMO SE OBTIENE EL BIODIESEL

El combustible de Biodiesel puede obtenerse de aceite vegetal

nuevo o usado y de las grasas de los animales, es decir se obtiene de

recursos renovables domésticos. Es biodegradable, y requiere mínima

modificación del motor donde se va a utilizar, dependiendo si este es

mezclado o no con el diesel convencional. Es potencialmente más limpio

que el diesel.

El Biodiesel reacciona perfectamente bien con un alcohol (el

metanol es la opción usual) para producir compuestos químicos conocidos

como "esters". Biodiesel es el nombre dado a estos "esters" cuando son

utilizados como combustibles. "Glicerol" (usó en productos farmacéuticos y

cosméticos, entre otros mercados) se produce como un coproducto.

Actualmente, el biodiesel es producido por un proceso llamado

transesterificación. El aceite vegetal (o la grasa animal) se filtra primero,

luego es procesado con álcalis para remover los ácidos grasos libres.

Seguidamente se mezcla con un alcohol (normalmente el metanol) en

presencia de un catalizador (normalmente sodio o hydroxide de potasio).

Los triglicéridos del aceite reaccionan para formar el esters y glicerol que

son separados y purificados.

El mayor del interés actual en producir el biodiesel viene de los

productores de soya, los cuales enfrentaron un exceso de capacidad de la

producción, sobrantes del producto, y precios decadentes. Soya de metilo,

o Soya de Diesel, obtenido al reaccionar metanol con aceite de soya es la

fuente principal de biodiesel en los Estados Unidos.

Desperdicios de grasas animales y aceite vegetal usado son

insumos potenciales para la producción de biodiesel. Éstos son más

baratos que el aceite de la soya y están siendo considerados como una

BIODIESEL


manera de reducir el costo de los insumos. Cacahuetes, semilla del

algodón, girasol, semillas, y canola son otras fuentes de aceites vegetales.

"Esters" obtenidos de esta fuentes pueden utilizarse con éxito, aunque ellos

pueden diferir ligeramente en términos de cantidad de energía, número de

cetano, (análogo al octano de gasolina que está en términos de actuación

del motor), u otra propiedad física.

4.1.2. EMISIONES

• Monóxido de carbono (CO): la emisión durante la combustión del

biodiesel en motores diesel es del orden del 50% inferior (comparada con

aquella que produce el mismo motor con combustible diesel). Es conocida

la toxicidad del monóxido de carbono sobre todo en las ciudades.

• Dióxido de azufre (SO2): no se produce emisión de dióxido de

azufre por cuanto el biodiesel no contiene azufre. El dióxido de azufre es

nocivo para la salud humana así como para la vegetación.

• Material particulado: esta emisión con el empleo del biodiesel se

reduce del 65% respecto del combustible diesel. Las partículas finas son

nocivas para la salud.

• Productos orgánicos aromáticos: el biodiesel no contiene

productos aromáticos (benceno y derivados) siendo conocida la elevada

toxicidad de los mismos para la salud.

• Balance de dióxido de carbono (CO2): el dióxido de carbono

emitido durante la combustión.

4.2. ELABORACIÓN DEL BIODIESEL

Se elabora mediante la transesterificación de grasas y aceites con alcohol

metílico y deja como residuo la glicerina que puede ser aprovechada por la

industria cosmética entre otras.

Ejemplo para producir una tonelada de biodiesel es necesario 1 tonelada

de aceite vegetales y/o grasas animales, 0.1 de toneladas de alcohol

BIODIESEL


metílico y otros productos necesarios en menor medida son productos

químicos de fácil obtención en el mercado.

Esta producción nos genera bajos costo de inversión, debido a esto

tenemos la posibilidad de construir localmente condiciones de calidad y

competitividad para poder fabricar.

Este proceso prevé el empleo de aceite o grasas que contienen acidez

libre. En la primera etapa los ácidos grasos libres se transforman en más

metilester, esta es una ventaja ya que no es necesario procesar

previamente grasas y o aceites para eliminar tales impurezas obteniéndose

además un rendimiento superior respecto de los triglicéridos de partida.

4.2.1. PROCESOS

4.2.1.1. PROCESOS INDUSTRIALES

En la actualidad existen diversos procesos industriales

mediante los cuales se pueden obtener biodiésel. Los más

importantes son los siguientes:

• Proceso base-base, mediante el cual se utiliza

como catalizador un hidróxido. Este hidróxido puede ser hidróxido

de sodio (sosa cáustica) o hidróxido de potasio (potasa cáustica).

• Proceso acido-base. Este proceso consiste en

hacer primero una esterificación ácida y luego seguir el proceso

normal (base-base), se usa generalmente para aceites con alto

índice de acidez.

• Procesos supercríticos. En este proceso ya no es

necesario la presencia de catalizador, simplemente se hacen a

presiones elevadas en las que el aceite y el alcohol reaccionan sin

necesidad de que un agente externo como el hidróxido actúe en la

reacción.

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• Procesos enzimáticos. En la actualidad se están

investigando algunas enzimas que puedan servir como

aceleradores de la reacción aceite-alcohol. Este proceso no se

usa en la actualidad debido a su alto coste, el cual impide que se

produzca biodiésel en grandes cantidades.

• Método de reacción Ultrasónica. En el método

reacción ultrasónica, las ondas ultrasónicas causan que la mezcla

produzca y colapse burbujas constantemente. Esta cavitación

proporciona simultáneamente la mezcla y el calor necesarios para

llevar a cabo el proceso de transesterificación. Así, utilizando un

reactor ultrasónico para la producción del biodiésel, se reduce

drásticamente el tiempo, temperatura y energía necesaria para la

reacción. De ahí que el proceso de transesterificación puede

correr en línea en lugar de utilizar el lento método de

procesamiento por lotes. Los dispositivos ultrasónicos de escala

industrial permiten el procesamiento de varios miles de barriles

por día.

4.2.1.2. PROCESOS DE ELABORACIÓN ARTESANAL DEL

BIODIESEL

a) Para un (1) litro de aceite vegetal. Si desea

elaborar una cantidad mayor, simplemente multiplique las

cantidades aquí indicadas por el número de litros que desea

producir. Use recipientes de acero inoxidable.

b) Caliente un (1) litro del aceite vegetal que

acondicionó anteriormente (paso a). Puede hacerlo en un

recipiente de acero inoxidable. Eleve la temperatura a unos 50

grados centígrados.

c) Pese 3.5 gramos de soda cáustica en escamas,

96% de pureza.

d) En otro recipiente limpio y seco, coloque

200 centímetros cúbicos de Metanol.

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e) Mezcle la soda cáustica (paso b) con el metanol

(paso c) hasta disolverla. Observará que la temperatura sube en

algunos grados. Mezcle con una espátula hasta lograr la solución

completa de la soda cáustica. Esta solución es venenosa y dañina

para la piel. Tome las precauciones del caso (guantes de hule,

anteojos, etc).

f) Adicione sobre el aceite vegetal (paso a) la

solución de metoxido de sodio (paso d), poco a poco, mezcle con

una espátula por unos quince minutos. Al inicio es viscoso y luego

menos viscoso.

g) Deje reposar el producto, si todo fue bien, en

cosa de 30 minutos Ud. observara dos fases; en la parte superior

una fase liquida y dorada (biodiesel) y en la parte inferior una

parte café (glicerina y jabón).

h) Déjelo reposar por 24 horas, sifonee la parte

superior que es el biodiesel. La parte inferior es la glicerina y el

alcohol en exceso.

i) A nivel industrial puede recuperar el metanol que

se encuentra en esta fase por destilación, además, refinar la

glicerina, que tiene muy buena demanda por sus múltiples usos.

O bien venderla tal cual, a alguna industria jabonera, de

cosméticos, etc.

j) Pero hay una serie de usos que aceptan la

calidad obtenida sin mayores parámetros de calidad química, así

por ejemplo: lavado de piezas de equipos, lubricante industrial

excelente (afloja piezas, limpiador, protector, etc), combustible

para el quemador de calderas y otros.

4.2.1.3. TRANSESTERIFICACIÓN

La reacción química como proceso industrial utilizado

en la producción de biodiésel, es la transesterificación, que

consiste en tres reacciones reversibles y consecutivas. El

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triglicérido es convertido consecutivamente en diglicérido,

monoglicérido y glicerina. En cada reacción un mol de éster

metílico es liberado.

Todo este proceso se lleva a cabo en un reactor donde

se producen las reacciones y en posteriores fases de separación,

purificación y estabilización.

Las tecnologías existentes, pueden ser combinadas de

diferentes maneras variando las condiciones del proceso y la

alimentación del mismo. La elección de la tecnología será función

de la capacidad deseada de producción, alimentación, calidad y

recuperación del alcohol y del catalizador. En general, plantas de

menor capacidad y diferente calidad en la alimentación (utilización

al mismo tiempo de aceites refinados y reutilizados) suelen utilizar

procesos Batch o discontinuos. Los procesos continuos, sin

embargo, son más idóneos para plantas de mayor capacidad que

justifique el mayor número de personal y requieren una

alimentación más uniforme.

BIODIESEL


Grafico Nº01: transesterificación

4.2.1.4. PROCESO DISCONTINUO

Es el método más simple para la producción de

biodiésel donde se han reportado ratios 4:1 (alcohol:triglicérido).

Se trata de reactores con agitación, donde el reactor puede estar

sellado o equipado con un condensador de reflujo.

Las condiciones de operación más habituales son a

temperaturas de 65ºC, aunque rangos de temperaturas desde

25ºC a 85ºC también han sido publicadas. El catalizador más

común es el NaOH, aunque también se utiliza el KOH, en rangos

del 0,3% al 1,5% (dependiendo que el catalizador utilizado sea

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KOH o NaOH). Es necesaria una agitación rápida para una

correcta mezcla en el reactor del aceite, el catalizador y el alcohol.

Hacia el fin de la reacción, la agitación debe ser menor para

permitir al glicerol separarse de la fase éster. Se han publicado en

la bibliografía resultados entre el 85% y el 94%.

En la transesterificación, cuando se utilizan

catalizadores ácidos se requiere temperaturas elevadas y tiempos

largos de reacción. Algunas plantas en operación utilizan

reacciones en dos etapas, con la eliminación del glicerol entre

ellas, para aumentar el rendimiento final hasta porcentajes

superiores al 95%. Temperaturas mayores y ratios superiores de

alcohol:aceite pueden asimismo aumentar el rendimiento de la

reacción. El tiempo de reacción suele ser entre 20 minutos y una

hora.

En el gráfico siguiente se reproduce un diagrama de

bloques de un proceso de transesterificación en discontinuo.

(Grafico Nº02)

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4.2.1.5. PROCESO CONTINUO

Una variación del proceso discontinuo es la utilización

de reactores continuos del tipo tanque agitado, los llamados

CSTR del inglés, Continuous Stirred Tank Reactor. Este tipo de

reactores puede ser variado en volumen para permitir mayores

tiempos de residencia y lograr aumentar los resultados de la

reacción. Así, tras la decantación de glicerol en el decantador la

reacción en un segundo CSTR es mucho más rápida, con un

porcentaje del 98% de producto de reacción. Un elemento

esencial en el diseño de los reactores CSTR es asegurarse que la

mezcla se realiza convenientemente para que la composición en

el reactor sea prácticamente constante. Esto tiene el efecto de

aumentar la dispersión del glicerol en la fase éster.

El resultado es que el tiempo requerido para la

separación de fases se incrementa. Existen diversos procesos

que utilizan la mezcla intensa para favorecer la reacción de

esterificación. El reactor que se utiliza en este caso es de tipo

tubular. La mezcla de reacción se mueve longitudinalmente por

este tipo de reactores, con poca mezcla en la dirección axial. Este

tipo de reactor de flujo pistón, Plug Flow Reactor (PFR), se

comporta como si fueran pequeños reactores CSTR en serie. El

resultado es un sistema en continuo que requiere tiempos de

residencia menores (del orden de 6 a 10 minutos) –con el

consiguiente ahorro, al ser los reactores menores para la

realización de la reacción. Este tipo de reactor puede operar a

elevada temperatura y presión para aumentar el porcentaje de

conversión.

Dentro de la catálisis heterogénea los catalizadores

básicos se desactivan fácilmente por la presencia de ácidos

grasos libres (FFA) y de agua que favorece la formación de los

BIODIESEL


mismos. Para tratar alimentaciones con cierto grado de acidez, se

prefiere la esterificación de los ácidos grasos libres con

superácidos que a su vez presenten una elevada velocidad de

reacción de transesterificación, lo que implica que se requiera de

dos reactores con una fase intermedia de eliminación de agua. De

este modo, alimentaciones con hasta un 30% en FFA se pueden

esterificar con metanol, reduciendo la presencia de FFA por

debajo del 1%. Esta etapa previa de esterificación se puede llevar

a cabo con alcoholes superiores o glicerina que resulta atractiva

en la producción de biodiésel puesto que es un subproducto del

proceso.

Grafico Nº03

4.2.1.6. LA GLICERINA SUBPRODUCTO DEL BIODIÉSEL

En la síntesis del biodiésel, se forman entre el aceite y

el alcohol, normalmente metílico, ésteres en una proporción

aproximada del 90% más un 10% de glicerina. La glicerina

representa un subproducto muy valioso que de ser refinada a

grado farmacológico puede llegar a cubrir los costos operativos de

una planta productora. La glicerina es eliminada del proceso

cuando se procede al lavado con agua. Sin embargo, la glicerina

BIODIESEL


puede encontrarse en el biodiésel como consecuencia de un

proceso inapropiado, como puede ser una insuficiente separación

de la fase de glicerina o un insuficiente lavado con agua.

La glicerina se emplea en la fabricación,

conservación, ablandamiento y humectación de gran cantidad de

productos, éstos pueden ser resinas alquídicas, celofán, tabaco,

explosivos (nitroglicerina), fármacos y cosméticos, espumas de

uretano, alimentos y bebidas, etc.

Así, como coproducto de la producción de biodiésel

se obtendría glicerina, de calidades farmacéutica e industrial.

Estas glicerinas tienen un valor económico positivo y su

comercialización forma parte de la rentabilidad del biodiésel. Sin

embargo, la creciente oferta de glicerina está provocando ya una

disminución de sus precios de venta con la consiguiente

problemática de merma de rentabilidad que ello supone para el

sector del biodiésel. Al nivel actual de producción, las glicerinas

tienen suficientes salidas comerciales actualmente, pero

conseguir una producción de biodiésel de la magnitud del objetivo

fijado para el 2010 podría tener problemas en la saturación del

mercado de glicerina, por lo que es especialmente relevante

asegurar los canales de comercialización de este producto.

Con el aumento de la producción de biodiésel, la

glicerina se enfrenta a un reto de investigación y desarrollo de

cara a tener una salida para la misma debido a su aumento

significativo en los próximos años. Por ello, se deben buscar

nuevas salidas y aplicaciones al producto final o bien encontrar

nuevas aplicaciones en las que ésta actúe como materia prima

química.

BIODIESEL


4.3. MATERIAS PRIMAS PARA LA ELABORACIÓN DE BIODIES EL EN EL PERÚ

Las materias primas que por lo general son los grasa animales y grasas

vegetales. Algunas materias primas de mayor interés son:

4.3.1. PALMA ACEITERA

Nombre científico (Elaeis guineensis). Se produce

principalmente el la región amazónica, y tendría un gran potencial de

crecimiento. Tiene un amplio potencial de crecimiento, en nuestro país

asciende en 21500 hectáreas instaladas con plantaciones de palma

aceitera. La productividad de estas plantaciones tiene una gran variación

según nivel de tecnología que se emplee.

Se estima que hay alrededor de 32 mil productores d palma

ubicados en Ucayali, Loreto, San Martín, Huanuco y empresas de palma

aceitera (CONAPAL). Se requerirá ampliar las áreas de cultivo de palma

hasta unas 70 mil hectáreas con el fin de satisfacer la demanda de estas

plantas.

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Producción actual de palma aceitera en el Perú

Fuente: direcciones Regionales Agrarias de San Mart ín, Ucayali, Loreto y

Huánuco. Elaborado por Pro Amazonía (Sáenz 2005)

Los cultivos nacionales de palma aportan a la industria de aceites

y grasas 48 mil toneladas de aceite, que representa solamente el 15% de la

demanda nacional. En contraste se, en el 2005 se importaron 278 mil

toneladas de aceites vegetales, de los cuales el 87% correspondió a aceite

de soya bruto.

Por lo tanto para satisfacer la demanda nacional por aceites

combustibles se requiere ampliar la producción nacional de palma aceitera.

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Disponibilidad de tierras para el cultivo de palma aceitera en el Perú

4.3.2. PIÑÓN

Nombre científico (Jaropha curcas). La producción del piñón en

nuestro país ha generado gran interés para la elaboración del biodiesel.

Tiene un nivel de vida de 30 a 50 años, crece desde el nivel del mar hasta

los mil metros sobre el nivel del mar, su crecimiento se da en suelos

pobres, arenosos y/o alcalinos en Picota y Leoncio Prado (San Martín),

Motupe (Lambayeque) y Ocucaje (Ica) se están sembrando este producto.

Con el apoyo de Naciones Unidas y el Servicio Alemán de

Cooperación Social Técnica (DED), se lanzó un proyecto para producir

aceitecon lo que se busca sustituir el uso del diesel en el trasporte público

urbano. Para su cultivo se utiliza poco agua y todas las otras plantas se

aprovechan.

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Para el 2008 se estimará un área cultivada de 100 hectáreas de

piñón que producirá 150 mil y 300 mil litros de aceite al año que después

pasa a convertirse en biodiesel.

4.3.3. COLZA CANOLA

Nombre científico (Brassica napus). Es la tercera fuente de aceite

vegetal más importante del mundo, ya viene siendo promovida por los

programas Sierra Exportadora como unos de sus principales programas

productivos cuyo cultivo sea de 20 mil y 200 mil hectáreas de colza canola

en la sierra del Perú.

El IIPROFRUTH (2007) organizó en marzo del 2007 una mesa

redonda sobre la canola y su posible impacto ambiental y socioeconómico

en las zonas alto andina del Perú, se dieron las siguientes conclusiones y

recomendaciones no se cuenta con el insumo semilla canola, la canola aún

está en su FACE experimental; es necesario desarrollar mayor

investigación antes de iniciar la producción intensiva y extensiva de canola.

4.3.4. ACEITE DE PESCADO

Somos el primer productor mundial del aceite de pescado donde la

principal especie es la anchoveta, su índice de Omega tres se convierte en

un producto esencial para el consumo humano. En el año 2005 se fabricó

un total de 290 mil toneladas de aceite de pescado crudo. Notamos que

sigue existiendo poca experiencia en el mundo en producción de biodiesel

a partir de este aceite entonces se requiere investigación científica el sobre

proceso de producción y la calidad del combustible que reobtendría.

Se puede notar que los precios del aceite están muy altos: la

tonelada de aceite crudo de pescado cuesta $ 640 mientras que el crudo

de soya costó un promedio de $ 534 y el crudo de palma cuesta solamente

$ 511.

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Evolución del precio de los aceites comestibles cru do (año 2006)

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4.3.5. OTROS PRODUCTOS

Oleaginosas tropicales

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IV. CAPITULO V

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5.1. BIODIESEL EN EL MUNDO Y EN PERÚ 5.1.1. BIODIESEL EN EL MUNDO

En Europa, es producido principalmente a partir del aceite de la

semilla de canola (también conocida como colza o rapeseed) y el metanol,

denominado comercialmente como RME (Rapeseed Methyl Ester), el cual

es utilizado en las máquinas diesel puro o mezclado con aceite diesel, en

proporciones que van desde un 5% hasta un 20%, generalmente. En

Alemania y Austria se usa puro para máximo beneficio ambiental.

En la Unión Europea se estipuló que para 2005, el 5% de los

combustibles debe ser renovable, porcentaje que deberá duplicarse para

2010: En Francia, todos los combustibles diesel poseen un mínimo del 1%

de biodiesel. En Alemania, el biocombustible se comercializa en más de

350 estaciones de servicio y su empleo es común en los cruceros turísticos

que navegan en sus lagos.

En Europa y los EE UU, el biodiesel es producido y utilizado en

cantidades comerciales. En 1998, la DOE designó al biodiesel puro ("B100"

- 100%), como un combustible alternativo y estableció un programa de

créditos para el uso de biodiesel. Sin embargo el biodiesel mezclado, cuya

forma más común se llama B20 (20% biodiesel, 80% diesel convencional),

no ha sido designado como un combustible alternativo.

En los EE UU, flotas de carga mediana y liviana que son

centralmente llenadas de combustible en el medio oeste y en el este son

actualmente las principales usuarias del combustible biodiesel. Las

porciones del mercado total son bajas: por ejemplo, en Alemania, donde el

biodiesel está disponible en cerca de 1.000 de un total de 16.000

estaciones de llenado de combustible, la participación del biodiesel está en

el orden de 0,3% del diesel vendido, lo cual equivale a 100.000 t. Se

espera que esto se eleve a quizás 300.000 en el futuro anticipable, pero

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incluso los optimistas no esperan que la participación se eleve por sobre un

5%-10% como máximo.

Varias flotas de buses escolares y de transporte público están

usando biodiesel en los EE UU. Según, el uso del biodiesel como un

combustible alternativo (esto es, en su forma pura) no se espera que sea

importante, pero como una mezcla puede aumentar en los EE UU y en

otras partes, aunque quizá principalmente en flotas cautivas con llenado de

combustible central o nicho de mercado en áreas ambientales sensibles.

5.1.2. DEMANDA DEL BIODIESEL

La demanda sigue creciendo especialmente en UE su demanda

en el 2005 se ha situado en el entorno de 2500 millones de toneladas,

siendo Alemania con cerca del 75% del consumo, Francia e Italia los

países con mayor consumo. España, Reino Unido y Polonia están abriendo

nuevos mercados para los actuales productores y para el desarrollo de

nuevas plantas.

El biodiesel más común es el B20, es decir una mezcla de 20% de

biodiesel con un 80% de diesel convencional este tipo de biodiesel es la

más comercial.

La demanda del biodiesel en Estado Unidos el año pasado fue de

208 000 millones de litros entonces se observa una bastante demanda del

producto. La demanda del biodiesel está impulsando a niveles récord la

producción de colza en la Unión Europea alcanzó los 15.75 toneladas y las

semillas de girasol 4.14 millones de toneladas.

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5.2. BIODIESEL EN EL PERÚ

Las materias primas que tienen potencial (probado o en estudio) para

producir biodiésel en el Perú son la palma aceitera, colza, algodón, piñón y

ricino. También se cuenta con numerosas especies oleaginosas

amazónicas.

Asimismo, los aceites y grasas de desecho, el aceite de pescado, el sebo

animal y ciertos tipos de algas productoras de aceite son fuentes

alternativas de materia prima que deben inventariarse y/o estudiarse aún.

5.2.1. PRODUCCIÓN DE BIODIESEL EN EL PERÚ

Nuestro país cuenta con muchas especies de plantas

oleaginosas, el maní usado por diesel se cultivaba hace más 5000 años en

el Perú. Las más importantes plantas son el aguaje, el andiroba, el

babassu, la castaña, la higuerilla, el metohuayo, la palma aceitera, el piñón

blanco, el pijuayo, el sacha inchi, la ucuuva y el umarí.

La palma aceitera que gracias a un esfuerzo del Instituto de

Recursos Naturales (INRENA) cuenta con un mapa el cual registra un total

de 1 405 000 hectáreas. Potenciales para su cultivo.

En el Perú, con la dación del reglamento de la Ley de Promoción

del Mercado de los Biocombustibles (decreto supremo 013-2005-EM) se ha

establecido en su artículo 8 el contenido de 5% para el biodiesel ecológico

este debe ser comercializado a partir del 1 de enero del 2008 en algunas

regiones amazónicas como Amazonas, Huanuco, Loreto, Ucayali y San

Martín; y en todo el país a partir del 1 de enero del 2010.

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5.2.2. OPCIONES PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIÉSEL A P EQUEÑA

ESCALA EN EL PERÚ

El sistema energético actual no es sostenible por los impactos

ambientales que genera y la inequidad en su distribución. . En el Perú, el

45 % de la energía primaria proviene del petróleo y el 30 % de la leña. En

ciudades como Lima el uso de combustibles fósiles provoca, además de la

emisión de gases de efecto invernadero, serios problemas de

contaminación del aire. En el caso específico de la Amazonia peruana, los

poblados más alejados de las grandes ciudades tienen un acceso limitado

a la energía eléctrica debido a la dificultad y el elevado costo de la

ampliación de la red de distribución eléctrica en esta zona.

En este contexto, un equipo de Soluciones Prácticas- ITDG y la

Universidad Nacional Agraria La Molina-UNALM, con apoyo del Consejo

Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación Tecnológica -CONCYTEC,

viene estudiando el biodiésel (combustible renovable derivado de aceites

vegetales o grasas animales que puede usarse puro o en mezcla con

diesel) como opción energética limpia y de costo razonable para el país. Se

han evaluado dos escenarios para su producción: elaboración artesanal en

comunidades amazónicas como fuente de energía a partir de aceites de

especies locales, y elaboración en ciudades para reducir las emisiones de

vehículos diesel mediante el reciclaje de aceites vegetales usados.

.

5.2.3. INAUGURAN LA PRIMERA PLANTA DE BIODIÉSEL EN EL PERÚ

Una alternativa a los combustibles fósiles, como el petróleo, ya se

produce en nuestro país y utiliza como insumo aceites vegetales. El

biodiésel Heaven HB100 proviene de la flamante planta que inauguró la

empresa Heaven Petroleum Productions (HPP) en Lurín, 33 Km. al sur de

Lima, en una ceremonia a la que asistió el presidente Alan García

acompañado de varios ministros.

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Según Samir Abudayeh, gerente general de la empresa de

capitales peruanos, el biodiésel es un combustible renovable que no

genera gases contaminantes y cuya producción estimula el crecimiento del

agro y la economía.

La planta, instalada en un terreno de 45.000 m2, costó US$25

millones y se alimenta con el cultivo de 5.000 hectáreas de piñón blanco

('Jatropha curcas') en Nazca, con lo que produce 120.000 galones de

combustible por día. A mediano plazo, se espera que la producción se

incremente a 240.000 galones diarios.

Según Abudayeh, en diez años, luego de una inversión de

US$200 millones, se adjudicarán 50.000 hectáreas de terrenos eriazos

para la producción, lo que dará trabajo a 15.000 personas. El piñón blanco

se cultiva hasta dos veces al año y necesita 75% menos agua que otro

vegetal.

El gerente de HPP comentó que, de acuerdo con la Ley de

Biocombustibles, publicada en el 2003, a partir del año 2009 el uso del

biodiésel será obligatorio, al menos en un 2%, para motores que utilizan

diésel 2. La proporción aumentará al 5% en el 2011 con el objetivo de

reducir la contaminación que genera el petróleo. Sin embargo, el

combustible orgánico (biodiésel) 100% puro funciona también en cualquier

tipo de motor diésel.

5.2.4. ESTUDIO DE OFERTA DE ACEITES USADOS EN LIMA

Un siguiente paso, con el fin de estimar el potencial de réplica de

estos sistemas pequeños de producción de biodiesel a partir de aceites

usados, ha sido el inicio de un estudio para determinar la oferta, evaluar,

caracterizar y clasificar los aceites y grasas comestibles.

El estudio consta de una primera etapa a nivel de laboratorio, que

incluye:

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• Recolección de aceites y grasas residuales de cadenas de

comida rápida, fábricas de bocaditos fritos, cadenas de supermercados,

restaurantes en general y pollerías.

• Análisis de los aceites y grasas: índice de acidez, índice de

yodo, porcentaje de humedad, índice de saponificación, índice de

refracción e índice de peróxido.

• Evaluación de métodos de pre-tratamiento de los aceites:

filtrado, desecación en estufa de vacío, neutralización de ácidos grasos

libres, esterificación por vía ácida.

• Pruebas de obtención de biodiesel a nivel de laboratorio.

• Pruebas de purificación del biodiesel mediante lavado con agua,

purificación con glicerina, desecación en estufa, secado con sales

deshidratantes, filtrado.

• Análisis del biodiésel para comprobar su calidad: índice de

acidez y yodo, Humedad, pH, viscosidad, glicerol total, libre y combinado,

cenizas.

• En una segunda etapa, a nivel de reactor pequeño (50

litros/lote), se obtendrá biodiesel a partir de los aceites que hayan dado los

mejores resultados en la etapa anterior, y se le realizarán análisis

completos para verificar el cumplimiento de la norma técnica.

5.2.5. EL SISTEMA DE PRODUCCIÓN DE BIODIESEL DE LA UNALM

Uno de los primeros resultados tangibles de las investigaciones

realizadas por la UNALM e ITDG ha sido la implementación de un sistema

piloto de producción y uso de biodiesel en la universidad, reaprovechando

los aceites usados que desecha el comedor universitario para abastecer

uno de los buses de transporte de alumnos con una mezcla de 20% de

biodiesel y 80% de diesel convencional (mezcla denominada B20).

Previamente, la calidad del combustible obtenido fue evaluada mediante

análisis fisicoquímicos y pruebas de funcionamiento en un motor diesel

estacionario.

BIODIESEL


El sistema implementado incluye la recolección del aceite,

purificación y transformación en biodiésel y la alimentación de un bus de la

flota universitaria, mediante un surtidor especial instalado en el área de

Servicios Generales de la UNALM. El proceso de transesterificación se

realiza en un reactor piloto diseñado y construido por el equipo técnico del

proyecto. Para garantizar la participación del personal operativo, tanto del

comedor como de Servicios Generales se realizaron una serie de eventos

de capacitación y concientización con ellos.

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V. CAPITULO VI

BIODIESEL


6.1. LO ECONOMICO Y AMBIENTAL DEL BIODIESEL

6.1.1. LO ECONOMICO

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 también reciclando el

aceite usado para coción.

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.

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.

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 será menor.

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

BIODIESEL


6.2. LO AMBIENTAL

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.

El Biodiesel, además de sus ventajas ambientales, permite un ahorro

substancial en los costos de producción del sector agropecuario.

Según los expertos, el biodiésel llegó para quedarse. En un contexto

dominado por combustibles caros, contaminantes y no renovables, los

biocombustibles son una opción no sólo económica y ecológica sino

también con gran potencial de desarrollo en los países de fuerte producción

agrícola.

6.2.1. EL BIODIÉSEL, TERROR DE LOS BOSQUES

El biodiésel que se consume en Europa destruye bosques nativos

en la Argentina y contribuye al cambio climático, advierte un informe que

presentó ayer la organización ambientalista Greenpeace en Berlín. De

BIODIESEL


acuerdo con ese documento, Alemania es el principal país importador del

combustible que producen “las plantas de biodiésel que hoy funcionan en la

Argentina”. Por esa razón, la ONG ambientalista acusa al gobierno alemán

de la “destrucción de los bosques nativos” en el país para la plantación de

soja destinada a la producción de Biodiésel. “En los últimos nueve años

más de dos millones de hectáreas de bosques nativos han desaparecido

en manos de las actividades agropecuarias, especialmente motorizadas

por el cultivo de soja”, materia prima para la producción de ese

combustible.

BIODIESEL


CONCLUSIONES

• El biodiesel no es nocivo para la salud humana, para la vegetación, los

animales vivos y no daña monumentos y/o edificios.

• Es seguro y fácil de transportar debido a que es biodegradable y posee un

punto de inflamación más alto que el del combustible petrolífero.

• El biodiesel es un combustible de muy bajo impacto ambiental, motivo por

el cual se está imponiendo en el mundo. Particularmente el tema de la

acumulación de CO2 y las emisiones de azufre, se pueden controlar en forma

notable con el uso de este combustible.

• La producción de biodiesel a partir de materias primas de alta acidez, es

factible.

• El Biodiesel es biodegradable y renovable.

• El Biodiesel no aumenta el efecto invernadero.

BIODIESEL


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