Obtención de biodiésel en condiciones supercríticas

Abstract

El biodiésel es un combustible renovable procedente de la biomasa, que puede reemplazar de manera efectiva al diésel obtenido a partir de fuentes fósiles. Se ha estudiado una nueva ruta para obtener, purificar y mejorar las propiedades del biodiésel. Las alternativas estudiadas pretenden ser soluciones tecnológicas a los principales problemas que tanto desde el punto de vista económico como ambiental y técnico se plantean con este biocarburante. Con objeto de disminuir el inconveniente del elevado costo de producción, se ha abordado el estudio de un proceso basado en transesterificación de triglicéridos con metanol en estado supercrítico (metanólisis). Esto permite procesar materias primas de menor calidad, mucho más baratas, reduciendo el costo final del biodiésel. Además, el proceso supercrítico produce un efecto beneficioso desde el punto de vista ambiental debido a la ausencia de catalizador. Se realizó un estudio termodinámico de las posibles reacciones que ocurren en el reactor de transesterificación. Se efectuó el desarrollo de un proceso integrado continuo que permita obtener un producto que cumpla las especificaciones de calidad y además optimice la recuperación de calor. De esta forma se da una respuesta a uno de los principales inconvenientes que presenta el método supercrítico que es la alta demanda energética. Con referencia al refino del combustible, se estudió una metodología más benigna desde el punto de vista ambiental que es la purificación del biodiésel (bleaching) por adsorción sobre materiales sólidos adsorbentes como alternativa al proceso convencional de lavados sucesivos con agua, con el fin de ajustar la acidez libre.

Biodiesel is renewable fuel produced from biomass that can effectively replace petrodiesel from fossil sources. A new route has bee studied to obtain, purify and improve its properties. The alternatives studied aim to be technological solutions to the main economic, environmental and technical problems associated to this biofuel. In order to decrease the high production cost a study has been performed of a process of transesterification of triglycerides with supercritical methanol (methanolysis). It enables the processing of raw materials of lower quality and much lower cost thus reducing the final price of biodiesel. Also the supercritical process has a beneficial effect from the environmental point of view due to the absence of catalyst. A thermodynamic study was performed on the possible reactios that occur in the transesterification reactor. An integrated continuous process was developed that enables the production of biodiesel complying the quality norms and that optimizes the heat recovery. In this way a answer is given to the main inconvenients of the supercritical method, the high energy demand. With respect to the refining of the fuel, a more benign methodology from the environmental point of view was developed. This is the purification of biodiesel by adsorption (bleaching) over solid adsorbents. This is an alternative to the conventional technique of succesive water washing, in order to adjust the acidity of the fuel.