Biodiesel: proporciones adecuadas del aceite vegetal usado y del metóxido

Abstract

El tema del presente trabajo fue seleccionado en base a la creciente conciencia acerca del cuidado de las condiciones ecológicas de la biosfera y del combate a su creciente contaminación. El aceite vegetal usado es un producto de desecho proveniente de frituras de alimentos, es tóxico para el medio ambiente, por lo tanto no debería ser vertido en la fregadera. El aceite de las freidoras se cambia precisamente porque llega un punto en que no es sano preparar alimentos con él. Sin embargo este aceite vegetal usado (AVU) puede ser aprovechado para producir biocombustible diesel de uso automotor. Es posible así obtener un combustible amigable con la naturaleza debido a que, comparativamente con el biodiesel de origen fósil (petrodiesel), y al mismo rendimiento energético, el biodiesel obtenido a partir de AVU produce menos contaminación por dióxido de carbono (CO2), por dióxido de azufre (SO2) y por partículas sólidas, además su costo de producción es relativamente más bajo. El trabajo consiste en analizar distintas proporciones de mezclas de AVU de distintos proveedores para producir combustible biodiesel. De acuerdo con las consideraciones hechas, el propósito general del presente trabajo es encontrar la proporción adecuada de mezcla de aceites vegetales usados de diferentes tipos de proveedores: hoteles, restaurantes y locales de comida rápida; más la proporción adecuada del catalizador hidróxido de sodio (NaOH) para obtener combustible biodiesel de la mejor pureza posible. Los aceites estudiados provienen de tres categorías de proveedores; por orden de calidad de aceite: Hotel (HT), Restaurante (RT) y comercializadores de comidas rápidas (CR). La calidad se mide por la mínima acidez del AVU, la cual no puede superar un valor tope definido. Primero se midió el índice de acidez de cada tipo de AVU mediante un proceso denominado neutralización correspondiente a los volúmenes de NaOH gastados por muestra de aceites, este proceso inició vertiendo 5 ml de AVU en un vaso de precipitado, seguidamente se agregó alcohol isopropílico al 99 % de pureza hasta alcanzar 50 ml de mezcla. Después se agregaron tres gotas de fenolftaleína como indicador de PH, agitándose durante 5 minutos. Por goteo fue añadiéndose el catalizador hasta que la mezcla tomó un color rosa cebolla indicando la neutralización de los ácidos grasos libres. Seguidamente, por un proceso volumétrico de valoración ácido-base para cada muestra de aceite se midió el porcentaje de ácidos grasos libres presentes en el AVU mediante una fórmula matemática. En función de estos resultados, se realizaron pruebas con diferentes proporciones de mezclas de AVU y variando también la cantidad de catalizador (NaOH), todo esto buscando maximizar la pureza del producto final obtenido. Finalmente se llevó a cabo la fabricación del combustible propiamente dicho, que constó de las siguientes etapas: a) eliminación del contenido de agua del aceite por calentamiento b) preparación del metóxido de sodio que consiste en la mezcla de 20% de metanol, con NaOH por litro de AVU, c) transesterificación del aceite que consiste en la mezcla y homogeneización con el metóxido a temperatura de 48 a 55 ºC por periodos de una hora, d) vertido de la mezcla reaccionante en un embudo separador, produciéndose una separación en dos fases: una líquida en la parte superior (biodiesel), y otra sólida (glicerina). Seguidamente por proceso de lavado con agua de grifo, sucesivas veces, el combustible quedó libre de vestigios de jabón e impurezas, lo cual fue constatado por el aspecto cristalino del agua de lavado. Por último se procedió al secado del producto por calentamiento. Como resultado se encontró que con una mezcla CR-HT-RT de 20–40–40 y con 6 g de NaOH por litro de AVU se obtuvo un biodiesel relativamente más puro. Se llegó así a la conclusión de que a partir de productos de desecho se logró el objetivo de encontrar la proporción de mezcla de AVU CR-HT-RT más adecuada y por ende, recomendable.