Síntesis de biodiesel usando resinas de intercambio iónico. Comparación con el método enzimático

DANIELA BEATRIZ ROYON; MIRTA ELIZABETH DAZ; GUILLERMO VON ELLENRIEDER; SILVANO LOCATELLI

Mar del Plata, Argentina

Simposio; XVI Simposio Nacional de Química Orgánica; 2007

Sociedad Argentina de Investigación en Química Orgánica

<!-- /* Font Definitions */ @font-face {font-family:"Arial Unicode MS"; panose-1:2 11 6 4 2 2 2 2 2 4; mso-font-charset:128; mso-generic-font-family:swiss; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-1 -369098753 63 0 4129279 0;} @font-face {font-family:"@Arial Unicode MS"; panose-1:2 11 6 4 2 2 2 2 2 4; mso-font-charset:128; mso-generic-font-family:swiss; mso-font-pitch:variable; mso-font-signature:-1 -369098753 63 0 4129279 0;} /* Style Definitions */ p.MsoNormal, li.MsoNormal, div.MsoNormal {mso-style-parent:""; margin:0cm; margin-bottom:.0001pt; mso-pagination:widow-orphan; font-size:12.0pt; font-family:"Times New Roman"; mso-fareast-font-family:"Times New Roman"; mso-ansi-language:EN-GB; mso-fareast-language:ES;} @page Section1 {size:612.0pt 792.0pt; margin:70.85pt 3.0cm 70.85pt 3.0cm; mso-header-margin:36.0pt; mso-footer-margin:36.0pt; mso-paper-source:0;} div.Section1 {page:Section1;} --> El Biodiesel, ésteres alquílicos de ácidos grasos, es un combustible renovable sustituto del gas-oil. Este se obtiene mediante una reacción de transesterificación a partir de  grasas, aceites vegetales y un alcohol (comúnmente metanol por su bajo costo), obteniéndose como co-producto de reacción glicerol. En el proceso convencional se usa como catalizador hidróxido de sodio o hidróxido de potasio, este tipo de catálisis presenta inconvenientes como ser la generación de glicerol contaminado con álcali y sal lo que dificulta su purificación y comercialización. En los últimos años se han estudiado otros tipos de catálisis como ser la enzimática, y más recientemente por medio de resinas de intercambio iónico. Estos tipos de catálisis tienen la ventaja de que el glicerol producido se obtiene libre de impurezas lo que lo hace fácilmente comercializable. Cabe destacar que el precio del aceite aumentó considerablemente en los últimos años, llegando al punto en que el precio del litro de Biodiesel resulta más caro que el del derivado de petróleo al que sustituye. Si se logra obtener un glicerol con alta pureza esto amortizaría en cierto modo el precio del Biodiesel, ya que el precio del glicerol es superior al del biodiesel.  En trabajos anteriores estudiamos la síntesis enzimática de biodiesel, usando terc-butanol como solvente y como catalizador una lipasa soportada de Candida antarctica, Novozym 435. En este trabajo se realizó un estudio comparativo entre la catálisis enzimática y la catálisis mediante resinas de intercambio iónico. Las reacciones de transesterificación se llevaron a cabo en matraces de erlenmeyer con agitación a 50ºC. El avance de reacción fue monitoreado por HPLC con detector de UV a 210 nm, usando una columna C18 y como fase móvil una mezcla 85/15 de metanol/hexano. En las condiciones elegidas se evaluaron ácidos grasos libres, ésteres metílicos, monoglicéridos, diglicéridos y triglicéridos. En el caso de la catálisis enzimática se obtuvieron conversiones mayores al 95% usando 1,5% de catalizador a las 24 H de reacción. Si bien se obtuvieron muy buenos resultados, el costo del catalizador es muy elevado. Usando como catalizadores resinas de intercambio iónico, se obtuvieron conversiones  cercanas al 70% de triglicéridos usando un 16% de catalizador. Si bien la conversión es mucho mas baja que en el caso de la catálisis enzimática, el costo de las resinas es mucho menor, y son de fácil regeneración.