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CORPORACIÓN PARA EL DESARROLLO INDUSTRIAL DE LA BIOTECNOLOGÍA Y PRODUCCIÓN LIMPIA CORPODIB
Avenida 15 No. 106 – 50. Oficina 401. Bogota, Colombia
Telefax:+57- 1-6293421 / 6293185 – E.mail:[email protected], www.corpodib.com
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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.
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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.
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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.
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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:
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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.
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• 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).
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• 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
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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 + + + +
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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
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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
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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.
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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
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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.
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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.
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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
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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.
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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
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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
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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.).
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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
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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
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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.
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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.
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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
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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.
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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
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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:
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• 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.
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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.
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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.
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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
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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
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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.
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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
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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
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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).
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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.
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• 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.
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• 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.
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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.
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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.