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CORPORACIÓN PARA EL DESARROLLO INDUSTRIAL DE LA BIOTECNOLOGÍA Y PRODUCCIÓN LIMPIA CORPODIB

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7. ESTADO DEL ARTE DE LAS TECNOLOGIAS DE PRODUCCION DE BIODIESEL

7.1 GENERALIDADES DEL BIODIESEL

El biodiesel, obtenido a partir de materias primas renovables, es un combustible

líquido no contaminante y biodegradable, que se utiliza en el sector del transporte

urbano, minero, agrícola y marino, así como en calderas de calefacción,

incorporándolo directamente o mezclado con diesel.

Actualmente es producido y utilizado en toda Europa y ha ido ganando

popularidad mundial como energía renovable debido a sus muchas ventajas.

Con el consumo de biodiesel se reduce el nivel de emisiones de CO2, de sulfuros,

el humo visible y los olores nocivos.

Funciona normalmente en motores diesel sin modificar que pueden operar con

biodiesel puro o mezclado con el petrodiesel o diesel de petróleo, consiguiendo así

reducciones substanciales en las emisiones. Como su punto de inflamación es

superior, la manipulación y el almacenamiento son más seguros que en el caso

del combustible diesel convencional.

7.1.1 Breve reseña histórica

El biodiesel fue introducido en África antes de la II Guerra Mundial. Las recientes

preocupaciones por el medio ambiente han provocado un resurgimiento de este

combustible en todo el mundo.




324

Las plantas para la producción de biodiesel son construidas por varias compañías

en Europa principalmente en Austria, Bélgica, Francia, Alemania, Dinamarca e

Italia, entre otros.

7.1.2 Principales ventajas del biodiesel

1. Es el único combustible alternativo en cumplir con los requisitos de la Agencia

de Protección Ambiental (EPA), bajo la sección 211(b) del “Clean Air Act”.

2. El biodiesel funciona en cualquier motor diesel convencional, no requiere

ninguna modificación. Puede almacenarse puro o en mezcla, igual que el

diesel.

3. El biodiesel puede usarse puro o mezclarse en cualquier proporción con el

combustible diesel de petróleo. La mezcla más común es de 20% de biodiesel

con 80% diesel de petróleo, denominado "B20".

4. La combustión de biodiesel disminuye en 90% la cantidad de hidrocarburos

totales no quemados, y entre 75-90% en los hidrocarburos aromáticos.

Además proporciona significativas reducciones en la emanación de partículas y

de monóxido de carbono. Proporciona un leve incremento en óxidos de

nitrógeno dependiendo del tipo motor. Distintos estudios en EE.UU. han

demostrado que el biodiesel reduce en 90% los riesgos de contraer cáncer.

5. El biodiesel contiene 11% de oxígeno en peso y no contiene azufre. El uso del

biodiesel puede extender la vida útil de motores porque posee mejores

cualidades lubricantes que el combustible de diesel fósil, mientras el consumo,

encendido, rendimiento y torque del motor se mantienen prácticamente en sus

valores normales.




325

6. El biodiesel es biodegradable en solución acuosa, el 95% desaparece en 28

días y tiene un punto de inflamación de 150ºC que se compara muy

favorablemente al diesel de petróleo cuyo valor es de 50º C.

7. El biodiesel se produce a partir de cultivos que abundan en nuestro país, como

es la palma africana.

8. El biodiesel es un combustible probado satisfactoriamente en más de 15

millones de km en los Estados Unidos y por más de 20 años en Europa.

9. Los olores desagradables de la combustión del diesel del petróleo, son

reemplazados por el aroma de las palomitas de maíz o papas fritas que se

producen con el biodiesel.

10. La Oficina del Presupuesto del Congreso y el Departamento de Defensa, el

Departamento de Agricultura de los Estados Unidos, junto con otros

organismos han determinado que el biodiesel es la opción más económica de

combustible alternativo que reúne todos los requisitos del Acta de Política

Energética.

7.1.3 Principales retos del biodiesel

Los procesos asociados a la cadena de producción del biodiesel son numerosos,

lo que tiende a elevar su costo de producción. La solución es conseguir un precio

competitivo optimizado y realizar el mayor número de procesos en una sola

instalación, como pueden ser la extracción, trituración y purificación en un proceso

integrado.




326

7.1.4 Proceso industrial para la producción del biodiesel Este combustible se obtiene por transesterificación, proceso que combina aceites

vegetales y/o grasas animales con alcohol (metanol o etanol) en presencia de un

catalizador con el fin de formar ésteres grasos. Del producto recuperado se separa

la glicerina como un subproducto muy valioso para la industria. La mezcla de

alcohol / éster restante se separa y el exceso de alcohol se recicla. Posteriormente

los ésteres son sometidos a un proceso de purificación que consiste en el lavado

con agua, secado al vacío y posterior filtrado.

El aceite debe ser limpio y con un máximo de 0.5% de ácidos grasos libres.

Después se mezcla el aceite con 16 % de metanol o 43% de etanol y con 1 - 3 %

catalizador (KOH). El metanol o el etanol y el catalizador deben estar libres de

agua. El aceite no debe tener mas de 0.1 % de H2O para evitar la formación de

jabón.

Después de agitar esta mezcla durante 40 - 60 minutos a una temperatura entre

30°C – 35°C, se separa de la fase glicerol que se forma. La fase glicerólica se

forma a partir de la glicerina, de los jabones, del catalizador y del metanol

sobrante. El éster formado se lava con agua para eliminar remanentes del

catalizador y de glicerina. El éster se somete a secado y el producto obtenido –

biodiesel – se envía a tanques de almacenamiento como producto terminado.

7.1.5 Materias primas

Las materias primas que se pueden emplear en la obtención de biodiesel son muy

variadas y pueden clasificarse en:




327

7.1.5.1 Aceites vegetales

• Aceites de semillas oleaginosas: girasol, colza, soya y coco.

• Aceites de frutos oleaginosos: palma africana.

• Aceites de semillas oleaginosas alternativas: Brassica carinata, Camelina

sativa, Pogianus.

• Aceites de semillas oleaginosas modificadas genéticamente: aceite de girasol

de alto oleico.

• Aceites vegetales de final de campaña: aceite de oliva de alta acidez.

7.1.5.2 Aceites de fritura usados

• Grasas animales: sebo de distintas calidades.

7.1.6 Costo Aunque el costo del biodiesel corresponde cerca a un 70% al costo de la materia

prima y resulta generalmente más costoso que el diesel, requiere de incentivos

para su producción, como es la exención de los impuestos que se le carga a los

combustibles automotrices. En Estados Unidos se ha estimado su precio entre

0.45 y 0.66 dólares/ litro.

7.1.7 Sectores implicados

Los sectores implicados en el proceso de obtención de biodiesel se detallan a

continuación:

• Agrícola: siembra y recogida del grano.

• Industrias aceiteras: producción de aceite.

• Industria química: transesterificación.




328

• Compañías petroleras: mezcla con diesel y distribución del biodiesel.

• Cooperativas agrícolas: uso de biodiesel en tractores y maquinaria agrícola.

• Administraciones locales: flotas de autobuses, taxis, calefacciones etc.

• Áreas ambientalmente protegidas: utilización de biodiesel en los medios de

transporte de parques nacionales, lagos etc.

• Industrial: sustituye al diesel convencional en motores, quemadores y

turbinas. Se puede utilizar en flotas de autobuses, taxis y maquinaria agrícola.

7.1.7.1 Ventajas energéticas, medioambientales y económicas

El biodiesel, utilizado como combustible líquido, presenta las siguientes ventajas:

• Desarrollo sostenible

o Agricultura energética.

• Menor impacto ambiental

o Reducción de las emisiones contaminantes: SO2, partículas, humos

visibles, hidrocarburos y compuestos aromáticos.

o Mejor calidad del aire.

o Efectos positivos para la salud, ya que reduce compuestos

cancerígenos como PAH y PADH.

• Reduce el calentamiento global

o Reduce emisiones de CO2 . Protocolo de Kyoto.

o Balance energético positivo (sin emisiones netas)

o Producto biodegradable: Se degrada el 85% en 28 días (en caso de

derrames).




329

• Desarrollo local y regional

o Mejores condiciones sociales y económicas en las áreas productoras

de palma africana.

o Creación de puestos de trabajo.

• Favorece el mercado doméstico.

7.1.8 Empleo del biodiesel

En general no se necesita modificaciones en el motor, en el sistema de encendido

ni en los inyectores de combustible de un motor diesel estándar. Tan sólo se

necesita el cambio de algunos manguitos y materiales de revestimiento de piezas

que estén en contacto directo con el combustible. El rendimiento, desgaste y

consumo del motor son similares a la operación con petrodiesel.

7.1.9 Seguridad

Este compuesto ofrece mejoras substanciales con relación al diesel:

• Elevado punto de inflamación.

• No produce vapores explosivos.

• Tiene baja toxicidad en mamíferos en caso de ingestión.

• Es biodegradable.

7.1.10 Propiedades del biodiesel

Los motores diesel de hoy requieren un combustible que sea limpio al quemarlo,

además de permanecer estable bajo las distintas condiciones en las que opera. El

biodiesel es el único combustible alternativo que puede usarse directamente en




330

cualquier motor diesel, sin modificaciones. Como sus propiedades son similares al

diesel de petróleo, se pueden mezclar en cualquier proporción, sin ningún tipo de

problema. En Estados Unidos, existen ya numerosas flotas de transporte público

que utilizan biodiesel en sus distintas mezclas.

Las bajas emisiones del biodiesel lo hacen un combustible ideal para el uso en las

áreas marinas, parques nacionales, bosques y sobre todo en las grandes

ciudades.

7.2 TECNOLOGÍAS DEL PROCESAMIENTO DEL BIODIESEL

En la química de la transesterificación, se produce un intercambio de metanol por

glicerol (bajo ciertas condiciones) produciendo metil-éster de ácidos grasos .

Cada molécula de aceites y grasas de plantas y animales tiene la misma

configuración y sólo difieren en la longitud de la cadena de carbono o en el

número de dobles enlaces, lo cual produce diferentes puntos de fusión, estabilidad

de oxidación, etc.

A continuación se muestran las reacciones químicas que siguen los procesos de

transesterificación.

Transesterificación: Reacción principal deseada.

Glicerina Éster Alcohol vegetal Aceite Alcali + ⎯ ⎯ → ⎯ +

Agua Jabón Alcali Grasos Acidos Agua + ⎯ ⎯ → ⎯ +

Glicerina Jabón Alcali vegetales Aceites Agua + ⎯ ⎯ → ⎯ +

Jabón Alcali ) (Glicerina Alcohol vegetal Aceite Éster + + + +




331

Neutralización. Reacción inevitable.

Saponificación. Reacción indeseable.

• Equilibrio de solubilidad

Separación de fases. Éster deseado / Glicerina (fase ligera / fase pesada).

• Resultado de la transesterificación de aceites vegetales

El principal objetivo de la transesterificación es obtener una baja viscosidad (4.5

mm2/seg a 40ºC para metil ésteres) y un biodiesel con las siguientes propiedades:

Tabla 7. 1.Características del biodiesel.

Propiedad Valor

Número de cetano 58

No contiene azufre ni aromáticos

No tóxico

Además de estas propiedades hay un reto para una calidad alta y estabilidad de producción

Alto grado de transesterificación (>99.8%)

Número ácido bajo (<0.5 mejor <0.2%)

Bajo contenido de glicerina libre (<0.02 o mejor

<0.002%)

Ausencia de polímeros Fuente: ESTERECO

A continuación se describen las tecnologías existentes para la obtención de

biodiesel a partir de aceites vegetales. Estas consideran aspectos técnicos para la

selección de una tecnología que se acondicione a las características de la materia

+++ Agua Jabón AlcaliAlcohol Glicerina




332

prima a emplear (aceite de palma) y a las características de las industrias

colombianas.

Este análisis no cuenta con información económica como los costos de producción

o inversión asociados, debido a que los dueños de las tecnologías no los han

publicado para las escalas que requiere el proyecto.

El análisis detallado de costos se realizará en el capítulo Diseño de ingeniería para

la estimación de los costos de manufactura y análisis de los subproductos del

proceso de producción de aceite vegetal y sus posibilidades de mercado.

7.2.1 Procesos continuos

8.2.1.1 Tecnología Henkel para transesterificación

El nivel de la tecnología y la estandarización del proceso permite trabajarlo en

forma continua.

Este proceso fue diseñado para propósitos generales, para diferentes cantidades

de aceite y emplea un paso de destilación. El proceso es descrito en la figura 7.1,

contiene dos reactores tubulares seguido de tanques de sedimentación; la presión

de operación se encuentra entre 400,000 – 500,000 Pa y la temperatura 343-353

ºK.

La glicerina se retiene en los separadores y el éster se purifica por destilación. La

calidad del éster resultante es buena, buen color, alta pureza, bajo porcentaje de

glicéridos, así como la calidad de la glicerina cerca del 92%.

Actualmente están operando dos plantas de 170 mil toneladas por año en Europa.

El contenido de glicerina libre en el biodiesel es muy alto (>0.02%) para su uso

como combustible, por tal razón, se pierde un residuo entre el 4% y 5% del

biodiesel obtenido.

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Figura 7. 1 Proceso Henkel.

Alcohol

Aceite

Catalizador

Fase glicerina

FaseEster

Sedimentador

Sedimentador

Reactor Reactor

Fase Ester

Separador


334


7.2.1.2 Proceso de deglicerolización continua (CD) para transesterificación

En 1991 se presentó el proceso de transesterificación continua a baja presión, que

utiliza columnas de reacción y separadores centrífugos. Consta de un ciclo

cerrado para la reacción con el alcohol, y un segundo ciclo de agua para la

extracción de glicerina y lavado del éster. La primera planta producía 1 tonelada /

día; luego se construyó una planta piloto para 20 toneladas /día produciendo 8 mil

toneladas / año, con la cual se lograron los últimos detalles para la construcción de

una planta grande en Europa.

a) Planta industrial para producción de biodiesel

Esta planta para la producción de 80 mil toneladas por año trabaja a máxima

capacidad. Lo nuevo en este proceso es el manejo eficiente del flujo a

contracorriente en los reactores de transesterificación, que normalmente se lleva a

condiciones anhidras. En la figura 7. 2 se muestra el proceso.

El biodiesel procedente de la reaccion de transesterificacion entre el metanol, la

oleaginosa (aceite vegetal) y el catalizador (KOH), se lleva a una etapa de

separación y lavado en la cual se retiran las trazas de catalizador que no alcanzan

a reaccionar, asi como el metanol que tampoco reacciono.

En la fase siguiente se continúa separando el biodiesel que se lleva a

almacenamiento y la glicerina se lleva a un proceso de purificación. El biodiesel

así obtenido es sometido a pruebas de control de calidad.

Este proceso alcanzó un mayor grado de transesterificación. La tabla 7.2 muestra

la comparación de los resultados de biodiesel obtenidos por este proceso vs la

norma alemana.


335


Figura 7. 2 Proceso de glicerolización continua (CD) para transesterificación.

NaOH

METANOL

1

1

AGUA

Unidad de recuperación de

glicerina y metanol

Unidad de preparación de

catalizador

Unidad de transesterif icación y lavados de biodiesel

2


336


Tabla 7. 2. Comparación de la norma DIN V51606 de biodiesel Vr. biodiesel obtenido por el proceso CD.

BIODIESEL, PROPIEDADES ESPECÍFICAS Especificaciones del

biodiesel DIN V51606

Especificaciones del biodiesel obtenido por el proceso CD

Densidad 15ºC kg/m3 875 - 890 883 Flash point K 383 443 Humedad ppm 300 200 Número neutralización mg KOH / g 0.5 0.15 Glicerina total % peso 0.25 0.1 Glicerina libre % peso 0.020 0.002 Fósforo ppm 10 <2 Metanol % peso 0.3 <0.005 CFPP* K 253 - 263 Invierno: 251 *Cold filter plugging point = Punto de taponamiento de filtros.

Fuente: Normas Alemanas para biodiesel (DIN V51606)

Actualmente con esta tecnología está operando una planta de 100 mil

toneladas/día en Hamburgo. Las ventajas de esta tecnología son:

• Planta compacta

• Menor inversión

• Opera a presión ambiente y temperatura entre 338 K y 343 K

• Capacidades de 8,000 a 150,000 toneladas/ año

• Bajo consumo de energía

• Excelente calidad del producto

• Alta consistencia y estándares de calidad.

• No conveniente para materias primas ácidas (> 2 % ácidos grasos) aunque se

encuentra en estudio.


337


7.2.1.3 Proceso continuo para la producción de metil éster - Estereco

Estereco es una compañía italiana dedicada a la investigación de combustibles

biológicos o renovables. La compañía ha sido productora y comercializadora del

biodiesel desde 1992. Ver figura 7.3.

El aceite vegetal obtenido de las oleaginosas se somete a una esterificación

multifase junto con el catalizador y alcohol metílico o etílico. De este primer reactor

se producen dos fases: un diesel sin refinar y la glicerina. El primero se lleva a un

proceso de refinación del metil éster o etil éster del cual se obtiene el combustible

listo para su consumo. En esta misma etapa se separa el alcohol que no reaccionó

y se lleva a un sistema de recuperación para recircularlo al proceso. Por otra

parte la glicerina se lleva a un proceso de purificación para obtener un producto de

grado industrial o pasa a una destilación junto con parte del alcohol recuperado

para obtener una glicerina de grado farmacéutico. Ver Figura 7.4.

Figura 7. 3 Planta procesadora de biodiesel de la empresa Estereco.


338


Figura 7. 4 Tecnología y transesterificación Estereco.

Los desarrolladores de esta tecnología reinvidican:

• Proceso continuo.

• Velocidad de reacción alta.

• Optimización en los costos de operación.

• Moderación en la temperatura y presión.

• Bajo consumo de insumos químicos.

• Proceso automatizado.

7.2.1.4 Proceso continuo para la producción de biodiesel - Ballestra

Ballestra S.p.A. es una empresa italiana fundada en el año de 1960. Ballestra

produce plantas y maquinaria en el sector de la industria química para el proceso

de aceites y grasas, sistemas de integración y control para plantas industriales,

producción y comercialización de biodiesel.

ACEITES VEGETALES

ALCOHOL METÍLICO

CATALIZADOR

ESTERIFICACIÓN

MULTIFASE

REFINACIÓN METILESTER

PURIFICACIÓN GLICERINA

DESTILACIÓN GLICERINA

BIODIESEL METILÉSTER

GLICERINA INDUSTRIAL

GLICERINA FARMACÉUTICA RECUPERACIÓN

RECUPERACIÓNDE ALCOHOL METÍLICO


339


Ha desarrollado un proceso continuo de transesterificación de aceites vegetales

(colza, girasol, palma, etc.).

La reacción de transesterificación comprende 3 fases con un exceso de metanol

con respecto a la cantidad estequiométrica, se emplea un álcali metilado en una

solución anhidra de metanol como catalizador. El metanol y el catalizador se

dosifican y se recirculan en los tres pasos de la reacción dentro de las condiciones

establecidas.

La temperatura de la reacción es menor 50°C y la presión es de máximo 0.5 bar.

El tiempo de residencia es inferior a 2 horas. En el final del proceso de

transesterificación se separan las dos fases. La fase liviana contiene

principalmente metil éster; su proceso de separación consiste en lavar el metanol

sin reaccionar con soluciones acuosas.

La fase pesada contiene principalmente glicerina; su proceso de purificación

comprende neutralización, separación del metanol que no ha reaccionado, dilución

con las aguas del lavado del proceso de purificación del metil éster, separación de

jabones formados en el proceso de neutralización y concentración final por encima

del 80%. La glicerina parcialmente refinada se puede entregar como tal a los

destiladores especializados.

En forma opcional, la planta puede incluir pre-tratamiento de la materia prima y el

procesamiento de la glicerina al grado farmacéutico (> 99.7%). Ver Figura 7.5.

Existen otras tecnologías que pueden operar con diferentes tipos de materias

primas simultáneamente.


340


Figura 7. 5 Tecnología y transesterificación Ballestra.

7.2.1.5 Tecnología de OceanAir Environmental

OceanAir Environmental comenzó a operar previamente bajo el nombre de

NOPEC Corporation en 1998 en Lakeland, Florida – Estados Unidos; NOPEC fue

adquirida por OceanAir en septiembre del 2000. Proporciona los servicios de

construcción y la tecnología para la producción del biodiesel. La empresa tiene un

área de aproximadamente una hectárea con dos refinerías químicas como sigue:

Refinería de biodiesel. La capacidad de producción de la planta es de 10

millones de galones / año de biodiesel. La planta ha procesado aceites de la

soya, maíz, canola y aceites usados. La planta también puede manejar grasa

animal.

Refinería de glicerina. La capacidad de producción de la planta es de 12

millones de libras de glicerina / año. Este subproducto de la planta del biodiesel

(glicerina cruda) se refina con calidad comercial, industrial y USP. La planta

ACEITES Y

GRASAS

CATALIZADOR ( (ÁLCALI)

METANOL

TRANSESTERIFICACIÓN

MULTIFASE

RECIRCULACIÓN DEL METANOL

METILESTER

POST TRATAMIENTO

PURIFICACIÓN Y CONCENTRACIÓN DE

GLICERINA

DESHIDRATACIÓNDEL METANOL

ESTER

PURIFICADO

GLICERINA

PURIFICADA


341


también puede producir glicerina cruda para ser procesada por otras plantas

especializadas.

7.2.1.6 Tecnología del Pacific Biodiesel Inc.

Empresa pionera en la producción comercial de biodiesel en los Estados Unidos.

creada en 1996. Construyó su primera planta en Nagano – Japón. La materia

prima utilizada para la producción del biodiesel es obtenida de aceites vegetales,

aceites usados y grasas animales.

Figura 7. 6 Planta de biodiesel instalada por Pacific Biodiesel Inc. Pacific Biodiesel Inc, trabaja con el proceso desarrollado por la Universidad de

Idaho, que adiciona metanol y un catalizador a los aceites vegetales y grasas

animales produciendo biodiesel y glicerina. La empresa procesa más de 40


342


toneladas de aceites usados al mes. Comercializa el biodiesel en varias de las

islas de Hawai.

Las plantas construidas e instaladas por Pacific Biodiesel Inc, tiene dos

configuraciones: 200 mil galones/año (750 mil litros /año), expandibles a máximo

800 mil galones/año; 400 mil galones/año (1,500 mil litros / año) expandibles a

1,660 mil galones / año. Ver figura 7.6.

7.2.2 Procesos batch

Muchas plantas en el mundo con capacidades de 500 –10 mil toneladas/año son

diseñadas empleando procesos por tandas (batch) de dos etapas. Cada etapa

consta de un tanque reactor y un tanque sedimentador, llamado sistema

mezclador / sedimentador. Ver figura 7.7.

Este procedimiento no resulta costoso y alcanza buenas calidades en los

productos. Asistido por control de procesos, es versátil en cuanto al cambio de

materias primas en pequeñas cantidades.

7.2.2.1 Proceso ESTERFIP

El Instituto Francés del Petróleo desarrolló el proceso ESTERFIP basado en la

transesterificación catalítica de aceites vegetales (aceites de palma, colza,

semillas de algodón, etc.).


343


Figura 7. 7 Flujo del proceso batch.

7.2.2.1.1 Descripción

De acuerdo con la siguiente reacción:

Triglicéridos + Alcohol Glicerol + Esteres

1 t + 0.1/0.15 0.1/0.15 1 t

donde el alcohol es metanol o etanol.

PREPARACIÓN DEL CATALIZADOR

Metanol Hidróxido de sodio

TRANSESTERIFICACIÓN SEGUNDO REACTOR

SEPARADOR

H3PO4 NH4OH

Aceite desgomado

REACTOR DE GLICERINA

MetanolHCL

MetanolGrasas

FILTRACIÓN

Fosfatos

Metil ésterSecado y acondicionamiento

Secado y acondicionamiento


344


H2C – OCOR´ ROCOR´ H2C-OH

+

HC – OCOR” + 3 ROH ROCOR” + HC - OH

+

H2C – OCOR´” ROCOR´” H2C - OH

Triglicérido Alcohol Mezcla de alquil ester Glicerol

Donde R: cadena de hidrocarbonos de 11 –17 atomos de carbono.

ESTERFIP 1 (catálisis básica) se usa principalmente cuando se necesita

desgomificar los aceites con bajo contenido ácido (índice por debajo de 3)

mientras que el ESTERFIP 2 (ácido y catálisis básica) es más conveniente para

aceites ácidos y etanol 190 proof1. Los ésteres son producidos después de

remover el alcohol, mientras el glicerol purificado puede ser procesado a grado

comercial (> 99.9%).

La experiencia del Instituto Francés del Petróleo está basada en el proceso batch

a gran escala para la producción de metil y etil éster con una gran variedad de

material graso.

El objetivo del proceso es producir diesel a bajo costo. El precio estimado de la

planta oscila entre los US$360 mil y los US$620 mil para una producción de 20

mil toneladas / año. Las plantas están ubicadas en las ciudades de Rouen y

Compiegne.

1 Equivalentes a 92.42% en peso

Catalizador


345


7.2.2.2 Proceso por lotes modificado para producción de ésteres con etanol

Proceso para la conversión de aceites vegetales a ésteres de etilo para uso como

biodiesel que involucra la transesterificación de aceites triglicéridos a monoésteres

de los componentes de ácidos grasos. Para llevar a cabo esta conversión, los

aceites crudos se procesan a temperatura ambiente con etanol en presencia de

hidróxido de potasio como catalizador. Durante el proceso se produce glicerol que

es insoluble en el éster producido y es más pesado que éste.

7.2.2.2.1 Procesamiento

Los procesos de esterificación llevados a cabo en la Universidad de Idaho entre

1980 y 1990 usaron metanol y alcohol. El etanol tiene la ventaja de producir un

biodiesel a partir de fuentes renovables. El uso de etanol en la producción de

biodiesel no ha sido estudiado tan extensamente como el metanol.

7.2.2.2.2 Reactor

Se emplean reactores de polietileno, los cuales emplean dispositivos en el fondo

del reactor para drenar la glicerina y realizar el lavado con agua de la capa de

éster.

7.2.2.2.3 Materiales y métodos

Teniendo en cuenta la descripción anterior, se presenta a continuación los

resultados obtenidos a nivel de planta piloto.


346


a) Procesamiento. Reactantes

Aceite vegetal: el aceite vegetal debe estar libre de agua, porque cada

molécula de agua destruye una molécula de catalizador, lo cual

disminuye su concentración y afecta los costos de producción.

Etanol: se utiliza un alcohol deshidratado (200 proof2). Si hay gasolina

presente en los alcoholes como desnaturalizante no es perjudicial. La

reacción procede satisfactoriamente en mezclas de etanol de 200 proof.

Sin embargo, pequeñas cantidades de agua (menos de 1%) pueden

disminuir el alcance de la conversión suficiente como para prevenir la

separación del glicerol de la mezcla reaccionante.

Hidróxido de potasio: El KOH se utiliza en concentraciones superiores

al 85% en peso y debe ser bajo en carbonato, porque el carbonato de

potasio no sirve como catalizador y puede causar turbidez en el éster

total. Otros catalizadores empleados son etóxido de potasio y etóxido de

sodio, pero son muy costosos. El hidróxido de sodio no es muy buen

catalizador, ya que no es completamente soluble en etanol y tiende a

promover la formación de un gel indeseable y formación de emulsión

durante la transesterificación.

b) Reacciones

En la siguiente tabla se pueden observar los datos característicos de las materias

primas y productos de la producción de biodiesel a partir de aceite de palma.

2 Equivalente a 100% de alcohol etílico.


347


Tabla 7. 3. Propiedades materia prima y productos de la producción de Biodiesel

COMPONENTE PM (kg/kmol)

Densidad (kg/l) Viscosidad (Pa.s) T ebullición

(oC) Aceite Crudo 838.52 0.915 0.031 Etanol 46 0.789 0.0014 78.2 KOH 56.1 2.04 1,320 Glicerina 92 1.26 0,1 (60º C) 290 Biodiesel 297.8 Teórica : 0.87

Medida* : 0.979 0.00258 270

*Calculada a nivel experimental

Materias primas

Para la transesterificación de 215 litros (197 Kg) de aceite de palma (volumen batch

para una prueba piloto) se requieren los siguientes reactivos:

Aceite Vegetal + 3 Etanol 3 Etil ester + Glicerina

• Kg Etanol Kmol de aceite = 215 L aceite x 0.915 Kg x kmol aceite = 0.2346 kmol aceite L 838.52 kg Kmol de etanol = 0.23 kmol aceite x 3 kmol etanol = 0.7038 kmol de etanol kmol de aceite Kg etanol = 0.7 kmol etanol x 46 Kg = 32,37 Kg kmol


348


PM 838.52 46 297.8 92 Aceite vegetal + 3 Etanol 3 Etil ester + Glicerina

197 kg 32.37 kg 209.8 kg 21.61

• Kg catalizador (KOH)

El KOH se adiciona como un 1% de la masa aceite alimentado al reactor3. Puesto

que se adicionan 197 Kg de aceite al reactor para la reacción de transesterificación

se necesitan 1.97 kg de KOH, los cuales reaccionan con el etanol para producir

estequiométricamente 2.95 kg de etóxido y 0.63 Kg de agua, como se puede

observar en la siguiente reacción:

PM 56.1 46.07 84.15 18.02

KOH + C2H5OH C2H5OK + H2O

1.97 Kg 1.62 Kg 2.95 0.63

Productos

Kg Etil ester 197 kg aceite x 1 kmol aceite x 3 kmol ester x 297.8 kg ester = 209.8 kg ester 838.52 kg 1 kmol aceite kmol ester 3 Charles Peterson. University of Idaho, College of Agriculture. 1996.


349


Kg glicerina

197 kg aceite x 1 kmol aceite x 1 kmol glicerina x 92 kg glicerina = 21. 6 kg glicerina 838.52 kg 1 kmol aceite kKmol ester

8.2.2.2.4 Descripción del proceso

• Se introduce en un reactor el aceite vegetal crudo.

• La cantidad requerida de etanol se coloca en un contenedor.

• Se pesa la cantidad de hidróxido de potasio rápidamente para protegerlo de la

humedad y dióxido de carbono de la atmósfera.

• El hidróxido de potasio sólido se adiciona a todo el etanol, agitando

vigorosamente en un contenedor hasta que esté completamente disuelto. En

este momento el KOH disuelto ha sido convertido a etóxido de potasio. Las

partes no disueltas permanecen durante el proceso de transesterificación y

decrece la cantidad de catalizador que toma parte en la reacción.

• La mezcla de etanol-catalizador es agregado al aceite en un reactor principal y

agitado rápidamente. La mezcla se realiza por 6 horas a temperatura ambiente.

La mezcla reaccionante cambia a un color café – naranja turbio, y cambia

finalmente a un color café transparente cuando la reacción se ha completado.

• En una buena reacción, la glicerina empieza a separarse inmediatamente.

Después de la sedimentación inicial, se mezcla nuevamente por 40 minutos.

Luego de transcurridos 20 minutos, se adiciona agua al 15% del volumen inicial

de aceite usado en la reacción y se prosigue la agitación hasta completar los

40 minutos. Un tiempo largo de separación, facilita el proceso de lavado. El


350


proceso de mezcla de la glicerina con el éster y adición de agua es importante,

ya que recolecta y remueve las impurezas y productos de la reacción

incompleta del éster.

• Cuando no se emplea alcohol anhidro, la reacción no es completa y requiere

más tiempo para que el etanol se separe. Si la separación no ocurre, la adición

de KOH con agitación puede acelerar este proceso o la adición de agua (0.5%

del volumen total) después de que la reacción se ha completado. Si el etanol

original contiene alrededor del 1% de agua, la reacción puede ser incompleta,

la glicerina no se separa y el batch debe ser descartado.

• Después de separar la glicerina del agua, ésta se almacena para su posterior

embarque. Es posible que se adhiera una capa delgada de glicerina y lodos al

fondo del reactor, por esta razón es aconsejable realizar lavados, por lo menos

dos veces. Los sedimentos pueden ser componentes del aceite vegetal

original (proteínas, glicoproteínas, ceras, carbohidratos, carotenos). Algunos

de estos componentes son agentes emulsificantes, y otros tienen afinidad por

el agua, lo que causa la acumulación de impurezas (potasio) que tienden a

prolongar el proceso de lavado.

• Finalmente, para remover el etanol remanente y las trazas de potasio, glicerina

o jabón, el éster se lava con agua en una proporción del 30% del volumen del

éster. El agua se adiciona al éster mediante agitación mecánica y con aire.

Después de pocas horas la agitación / aireación se detiene y el agua se

separa de dos a tres días. En este punto termina el proceso y el combustible

se almacena.

Proceso de lavado. Para mejorar las propiedades del combustible es necesario

lavar el éster producido y así remover residuos de glicerina y cantidades

remanentes de catalizador. El proceso se puede resumir como sigue:


351


• Mezclar la capa de glicerina en el éster, después de ocurrida la sedimentación

inicial.

• Adicionar 15% de agua, agitar y sedimentar.

• Realizar un lavado con agua con agitación y aireación después que la capa

glicerina / agua ha sido drenada.

Formación de jabón. Se presenta la formación de pequeñas trazas de jabón,

debido a reacciones paralelas que ocurren durante el proceso de

transesterificación. Estas reacciones tienen una ligera tendencia a ocurrir durante

la transesterificación por las pequeñas cantidades de agua en el sistema.

Control de calidad. Con el fin de llevar un seguimiento adecuado al proceso de

obtención del biodiesel y tener control sobre las variables de operación, se

realizaran determinaciones totales del glicerol libre de acuerdo con las normas

técnicas internacionales. La metodología tiene en cuenta el porcentaje de glicerol

en el producto después de cada paso, lo cual permite tomar medidas para la

optimización del proceso.

7.2.3 Resumen de tecnologías

La transesterificación de aceites vegetales para producir biodiesel puede ser

llevada a cabo de manera catalítica por diversas vías y en cada una de ellas se

presentan modificaciones en las condiciones de reacción y mecanismos de

separación. Los métodos de producción más conocidos se presentan a

continuación.


352


7.2.3.1 Catálisis ácida

La transesterificación es catalizada por ácidos de Bronsted como el sulfónico o el

sulfúrico: las conversiones a esteres son elevadas, superando el 99%, pero la

velocidad de reacción es lenta, sobrepasando en algunos casos las tres horas

para condiciones normales. Además, se requieren temperaturas superiores a los

100ºC, la separación del glicerol es difícil de realizar y se requieren materiales de

construcción resistentes para los equipos.

7.2.3.2 Catálisis con lipasas

Las enzimas hidrolíticas se han aplicado en las síntesis químicas gracias a su

estabilidad, tolerancia a los solventes y a que no requiere de coenzimas. La

aplicación de este método aún no es viable comercialmente, debido a que posée

cinéticas relativamente lentas, y las condiciones de operación son bastante

rigurosas.

7.2.3.3 Catálisis alcalina no iónica

Para simplificar las manipulaciones del proceso se han realizado numerosos

estudios acerca del desempeño de bases orgánicas. Se han empleado

guanidinas, amidinas, piperidina, trietilamina, entre otras. Los resultados han

variado de acuerdo a la sustancia utilizada, pero en general se obtienen

conversiones altas y tiempos mínimos de reacción. Sin embargo, este método

tiene como desventajas la dificultad de separación de los productos y un costo

elevado del catalizador.


353


7.2.3.4 Catálisis heterogénea

Se han probado polímeros con unidades químicas que proporcionan sitios activos

básicos no iónicos, como poliestireno/divinilbenceno, poliuretanos y

alquilguanidinas soportadas, entre otros, los cuales presentan la ventaja, de que el

catalizador no se incluye como una impureza y la cinética de separación de los

productos es rápida. A pesar de ésto, el método no es viable para grandes

volúmenes de producción, pues es muy susceptible a las impurezas, y el

catalizador es costoso.

7.2.3.5 Catálisis supercrítica

En este método los reactivos se llevan a las condiciones críticas del alcohol

utilizado (generalmente metanol), y se cargan al reactor. La cinética es 10 veces

más rápida que el mejor de los anteriores casos, con conversiones superiores al

99%. Posée como desventajas las condiciones extremas de operación (350ºC y

30Mpa), que lo hacen inviable para la producción a gran escala.

7.2.3.6 Catálisis alcalina

Es el proceso industrialmente más desarrollado y empleado, puesto que los

catalizadores empleados, como hidróxidos o carbonatos de sodio o potasio, son

baratos, son menos corrosivos que los catalizadores ácidos y se alcanzan

conversiones superiores al 99%; la cinética es relativamente rápida, no requiere

equipos complicados y la separación de los productos es fácil de realizar. Su

desventaja consiste en la ausencia total de agua, puesto que ésta induce una

hidrólisis con formación de jabones y pérdidas de éster. El diseño de la planta

para producción de biodiesel a partir de aceite de palma utiliza este método, con

las recomendaciones y condiciones sugeridas por el Palm Oil Research Institute of

Malaysia PORIM.


354


El método más empleado en la industrialización de la producción de biodiesel es la

catálisis alcalina. Por esta razón las tecnologías descritas en esta sección utilizan

la ruta catalítica, a partir de la cual se han identificado 85 plantas de las cuales 30

corresponden a tamaños piloto en un intervalo de 500 y 3 mil toneladas / año y las

restantes a escala mayor con capacidades entre 10 mil y 120 mil toneladas / año,

pertenecientes a las diferentes tecnologías descritas en los numerales 8.2.1 y

8.2.2

7.3 PRODUCCION DE BIODIESEL EN EL MUNDO

La existencia de diferentes tecnologías para la producción de biodiesel a partir de

diferentes materias primas ha acelerado en los últimos años la construcción de

plantas de gran capacidad, como se puede observar en la tabla 7.4.

De acuerdo con estudios recientes se han identificado 21 países en el mundo en

los cuales los proyectos de biodiesel con un objetivo comercial han sido

implementados en función de los costos de las materias primas empleadas. A

continuación se muestra un histórico de la producción mundial en miles de

toneladas desde el año 1991 a 1998 en la gráfica 7.1.

Fuente ;Biofuel Fundation

Grafica 7. 1 Producción mundial de biodiesel, 1998.

Producción Mundial de Biodiesel (Miles de toneladas)

1

10

100

1000

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 Año

Prod

ucci

ón

EuropaOccidentalEuropaOrientalNorteAméricaAsia


355


Tabla 7. 4. Producción del biodiesel en Europa en el año 2000 por país y empresa.

SEGMENTACIÓN DEL MERCADO PAÍS Y

PRODUCCIÓN

COMPAÑÍA

(TECNOLOGÍA)

LUGAR

CAPACIDAD

TN/AÑO OLEOQUÍMICA BIODIESEL MEZCLA 2/5/30%

ACEITE USADO

INICIO DE

PRODUCCIÓN

Henkel Dusseldorf 200,000 160,000 0 0 0 ? Conneman Leer 100,000 10,000 75,000 10,000 0 91/93/95

Oelmuhle Hbg/ADM Hamburg 100,000 10,000 60,000 20,000 0 99/00 Bio-diesel Wittenberge 50,000 0 20,000 0 0 1999

VNR Ochsenfurt 50,000 0 20,000 0 0 99/00 LUT Rudisleben 40,000 0 20,000 0 0 99/00

Hallentauer/Agrana Mainburg 5,000 0 4,000 0 0 1996 ADIBAPV Henningsleben 3,000 0 4,000 0 0 1997 Vogtlander Grossfriesen 2,000 0 2,000 0 0 1997

Alemania 415.000

180,000 205,000 30,000 0 Robbe/Diéster Compiegne

(Esterfip) 40,000 0 0 40,000 0 94/96

Diéster Rouen 120,000 0 0 120,000 0 1995 Dobre-nnova Boussens 70,000 30,000 0 40,000 0 93/95

Novaol/ICI Ver dun 60,000 5,000 55,000 0

Francia 285.000

30,000 0 255,000 0 Bakelite Solbiate 30,000 0 0 5,000 20,000 1996

Novaol + otros Livorno 90,000 0 0 20,000 60,000 1993 Oleifici Italiani Bari 20,000 0 0 0 5,000 1995

Distillerie palma Neapel 30,000 0 0 0 5,000 1995 Focus Petroli Ancona 20,000 0 0 0 5,000

Italia 160.000

Sas +Diverse Milano 50,000 0 0 10,000 30,000 1995


356


Continuación Tabla 7.4. PAÍS Y

PRODUCCIÓN COMPAÑÍA LUGAR CAPACIDAD

TN/AÑO

SEGMENTACIÓN DEL MERCADO ACEITE

USADO

INICIO DE PRODUCCIÓN

Bélgica 85.000

Sas Feluy 80,000 0 10,000 20,000 20,000 1995

Olefina Ertvelde 30,000 30,000 0 0 0 Finlandia 0 0 0 0 0 ? Noruega 0 0 0 0 0 ?

Gran Bretaña 2.000

United oil seeds / Cargill

Liverpool, Hull 2,000 0 2,000 0 0 1996

RME Bruck Bruck 15,000 0 15,000 0 0 1994 Austria 20.000 STEEG + otros Mureck 5,000 0 5,000 0 0 90/94 España Biocat Barcelona 0 0 0 0 0 1998

Ecobransle Skive 6,000 0 6,000 5,000 0 1992 Suecia 6.000 Otros 5,000 0 2,000 1,000 0 1996

Milo Oloumuc Olmutz 30,000 0 0 30,000 0 1995 Republica Checa 32.000 Otros 17,000 0 0 14,000 0 92/94 Hungría Babolna 0 0 0 0 0 1995

Capacidad Total 1,270,000 240,000 245,000 390,000 145,000

Fuente: Biodiesel Processing Technologies and Future Market Development. Alemania. 2000.


357


7.3.1 Situación actual en Europa

Europa inicio la producción de biodiesel desde comienzos de la década de los 90.

La industria presentaba los siguientes niveles de producción hacia los finales del

siglo pasado.

Tabla 7.5. Producción europea de biodiesel por país. PAÍS CAPACIDAD INSTALADA (TON / AÑO) PRODUCCIÓN

(TON / AÑO) Alemania 550,000 415,000 Francia 290,000 286,000

Italia 240,000 160,000 Bélgica 110,000 86,000

Inglaterra 2,000 2,000 Austria 20,000 20,000 Suecia 11,000 6,000

Checoslovaquia 47,000 30,000 Total 1,270,000 1,005,000

Fuente: Palma Oil Research Institute of Malaysia. Proceedings of the 1998. PORIM International Biofuel and

Lubricant Conference. Mayo de 1998.

La situación de biocombustibles varia enormemente a través de Europa. Austria y

Francia, por ejemplo, son los países más activos. Un notable incremento del 93%

en la producción de biocombustibles fue registrado entre 1997 al 1999, debido a la

presencia de exenciones de impuesto al consumo en Alemania, Austria, Italia,

Francia, Suiza, Dinamarca y Checoslovaquia. Adicionalmente la Unión Europea

premia el desarrollo de los cultivos destinados a la producción de oleaginosas

industriales.

En Francia, en el año 1991, se adelantó un importante programa para acelerar la

producción del biodiesel vinculando a empresas productoras de semillas de aceite,

productores de aceites, productores de maquinaria y autoridades publicas y

privadas relacionadas con la industria oleoquímica. Como resultado de este

programa y la creación de incentivos fiscales sobre proyectos pilotos productores


358


de ésteres de colza y girasol, se logró alcanzar un nivel de mezcla del 5% de

biodiesel en el diesel.

Austria, fue uno de los primeros países en establecer un programa de bioenergía.

La primera planta de producción inició operación en 1991 en Aschach,

(Provincia del norte).

El programa austriaco contempla una política energética integrada en la

diversificación, reorientación e innovación del sector agrícola. En 1999, la

producción del biodiesel fue de 18 mil toneladas, se incrementó a 30 mil toneladas

en el año 2000.

Alemania es actualmente el segundo gran productor de biodiesel. Su producción

en 1999 fue de 130 mil toneladas. Se espera al año 2002 incrementar la

producción a 250 mil toneladas.

Suecia, la Administración Nacional de Energía de Suecia, programó alcanzar un

incremento del 10% en el mercado de los biocombustibles en los próximos diez

años.

La producción de biocombustibles en el año 2000 fue de aproximadamente 50 mil

toneladas. La oferta disponible de trigo en Suecia puede en el futuro producir (con

cosechas actuales) 500 mil m3 de bioethanol, significando un 5.6% del total anual

consumido de gasolina y diesel en el país.

En Italia, la producción fue de 96 mil toneladas en 1999. El plan nacional para el

uso de biomasa anticipa la producción de bioetanol, biodiesel y ETBE de

aproximadamente 1000 TEP4 en la próxima década.

4 Toneladas Equivalentes de Petróleo -TEP = 10,800 kcalorías / kgramo


359


España, la producción para el año 2000 fue de 50 mil toneladas. Los

biocombustibles líquidos son incluidos en el Plan Nacional5 fomentando el

desarrollo rural y la generación de empleo.

7.3.2 Situación en norteamérica

En los Estados Unidos de Norteamérica, el desarrollo de estos combustibles

recibió, tanto en la administración del Presidente Clinton, como en la actual

administración del presidente Bush, un amplio apoyo fiscal en ayudas directas y

específicas, fue así como el Departamento de Agricultura de los Estados Unidos

anuncio la aprobación de apoyo económico por US$2.4 millones para 4 proyectos

de etanol y 1 de biodiesel con base en soya.

Actualmente se están produciendo en este país, alrededor de 130 millones de

litros de biodiesel, el cual es aplicado en autobuses, automóviles

gubernamentales, en la marina, flotas pesqueras, embarcaciones turísticas,

transito en aeropuertos, parques nacionales, etc.

Existen grandes empresas que comercializan biocombustibles y derivados

provenientes del aceite de soya, como es el caso de la West Central Soy, que

produce una gama de productos denominada Soy Power (aceite hidráulico, grasa,

ésteres, aditivos, etc.).

7.3.3 Situación latinoamericana Argentina. Actualmente viene trabajando en un gran número de proyectos sobre

biodiesel en diferentes niveles de implementación. Cuenta con plantas en

producción, otras se encuentran en construcción y varios proyectos listos para

5 Plan de Fomento de las Energías Renovables en España (Diciembre de 1999).


360


iniciar las obras. En total, se cuentan con doce proyectos, de los cuales

describiremos algunos de ellos:

• Neuquén y Plaza Huincul

Vinculado con la mayor planta de metanol del país, a ser construida. Se están

haciendo parcelas de experimentación con colza. Se proyectan tentativamente 15

mil hectáreas con centro en Plaza Huincul y se espera la creación de 1,200

puestos de trabajo.

• Chaco

Estudio para instalar una planta procesadora de aceites vegetales y biodiesel. El

proyecto se basará en la semilla de algodón, que hoy sale de la provincia sin valor

agregado, pero además procesará soya y girasol. La intención es que con nuevas

plantas haya alternativas para mayor demanda, además del efecto multiplicador

sobre el empleo y el impacto ambiental. Se propone una empresa mixta con

participación de la provincia, los productores y otros inversores.

• Salta

Un grupo de agricultores del NOA planteó la necesidad de contar con pequeñas

plantas de biodiesel. La intención es que la harina que se genere por el prensado

de oleaginosas se consuma allí.

• Grutasol - Pilar, Buenos Aires

Desde hace dos años cuentan con surtidores para la venta de biodiesel en la

Argentina. Se usa en tractores y camiones.


361


• Horreos de Argentina - Murphy, Santa Fe

Mediante la alianza con West Central Iowa tiene proyectado producir una

especialidad de harina de soya, bajo la marca Soyplus, con alto porcentaje de

proteína para alimentación de lecheras. El aceite extraído se convierte en

biodiesel. Es un proceso de 300 mil toneladas.

Química Nova - Caimancito, Jujuy

Planta de biodiesel con una producción actual de 30 metros cúbicos diarios.

Utilizan aceite de soya y metanol de puerto San Martín (Rosario). Cuentan con 40

mil hectáreas de soya. Aprovechan instalaciones de una planta compresora de

gas que cuenta con equipamiento inactivo en torres de destilación que sirve para

reprocesar la glicerina, subproducto del biodiesel.

• Zicchy Tyssen Biodiesel - Villa Mercedes, San Luis

Estará ubicada en la Antigua Estancia Don Roberto y se comenzó a construir en el

año 2000. Planea procesar 100 mil toneladas de biodiesel anual. La inversión

estimada es de US$ 30 millones. Se está definiendo en Alemania la tecnología

que se va a usar. Cuenta con un gran apoyo del gobierno de la provincia.

• Biocom - Tres Arroyos, Buenos Aires

Se finalizó el estudio de factibilidad y se encuentra a la espera de los fondos

comprometidos por la provincia. La materia prima será soya y girasol. La planta

será de 40 mil toneladas anuales con las cuales se espera abastecer

aproximadamente 2 mil productores, además del consumo vial y municipal de

cuatro municipios.


362


• General Galarza, entre Ríos

Es un proyecto que propone la instalación de varias plantas colocadas

estratégicamente en toda la provincia, con una gran planta de tratamiento de la

glicerina, instaló el primer surtidor de Argentina que vende biodiesel, provisto por

Grutasol de Pilar.

La primera planta de producción continua de biodiesel de Argentina ya funciona en

la provincia de la Esperanza y fue desarrollada por la compañía FIMACO. La

planta llegará a producir 20 mil litros diarios con base en aceite de soya. El

biodiesel obtenido ya es utilizado de manera experimental en automóviles

particulares y camionetas.

El proyecto surgió como una planta piloto experimental para desarrollar la

tecnología de obtención del biodiesel bajo un sistema de proceso continuo.

Actualmente la planta obtiene el producto listo para comercializar bajo estrictas

normas ASTM (EEUU) con una capacidad de producción de 20 mil litros diarios.

En el caso Argentino, para realizar una mezcla B20 (20% biodiesel, 80% diesel)

utilizando como materia prima aceite de soya en la producción del biodiesel, se

necesitan procesar 9.76 millones de toneladas de grano de soya para satisfacer el

transporte automotor de carga y 3.7 millones de toneladas adicionales para

satisfacer la demanda de combustible del sector agropecuario.

Estas determinaciones implican absorber el 66.6% de la oferta nacional de

producción de soya, que en su producción 1999/2000 alcanzó los 20.2 millones de

toneladas.


363


7.4 CONCLUSIONES

Actualmente el biodiesel es producido y utilizado en toda Europa en países tales

como Francia, Austria, Alemania, España, Suecia, Italia, etc. En los Estados

Unidos, existen ya numerosas flotas de transporte público que utilizan biodiesel en

sus distintas mezclas. Este combustible ha ido ganando popularidad mundial

como energía renovable debido a sus ventajas económicas, ambientales y

sociales.

Las plantas para la producción de biodiesel son construidas por varias compañías

en los Estados Unidos y en Europa principalmente en Italia, Alemania, Austria,

Bélgica, Francia, Dinamarca e Italia, entre otros. Así mismo existe una gran

variedad de tecnologías para producir biodiesel a partir de diferentes materias

primas renovables.

El biodiesel tiene muchas ventajas como combustible. Puede obtenerse a partir

de cultivos abundantes en nuestro país, como la palma africana, generando

amplios beneficios para el sector agrícola y un aumento de la tasa de empleo.

El biodiesel, es un combustible líquido no contaminante y biodegradable, que se

utiliza en diversas ramas del transporte como el urbano, minero y agrícola. Con su

consumo se reduce el nivel de emisiones de CO2, de sulfuros, el humo visible y los

olores nocivos. Como su punto de inflamación es superior, la manipulación y el

almacenamiento son más seguros que en el caso del combustible diesel

convencional.

Los motores diesel requieren un combustible que sea limpio al quemarlo, además

de permanecer estable bajo las distintas condiciones en las que opera. El

biodiesel es el único combustible alternativo que puede usarse directamente en

cualquier motor diesel, sin modificaciones.


364


Como sus propiedades son similares al petrodiesel, se pueden mezclar en

cualquier proporción, sin ningún tipo de problema, de acuerdo a estándares

internacionales.

Los procesos asociados a la cadena de producción del biodiesel son numerosos,

lo que tiende a elevar su costo de producción. La solución es conseguir un precio

competitivo, optimizado y realizar el mayor número de procesos en una sola

instalación, como pueden ser la extracción, trituración y purificación en un proceso

integrado.

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DOCUMENTO ESTADO DEL ARTE new - Sistema de Información de ... 7.pdf · El aceite debe ser limpio y con un máximo de 0.5% de ácidos grasos libres. Después se mezcla el aceite con