Calidad de aceite de girasol para la producción de biodiesel en Argentina: Estudio por simulación.

PEREYRA IRUJO, G.A; COVI, M.; IZQUIERDO, N; NOLASCO, S; QUIROZ, F; LÚQUEZ, J; AGUIRREZÁBAL, L

Buenos Aires

Congreso; Cuarto Congreso Argentino de Girasol; 2007

Asociación Argentina de Girasol

El biodiesel es un combustible compuesto por ésteres de ácidos grasos de origen natural. Su creciente uso ha motivado en muchos países la creación de estándares de calidad para su comercialización. Estos estándares incluyen parámetros que dependen de la materia prima utilizada, de la calidad del proceso de producción del combustible, de su almacenamiento o de su manipulación. La composición acídica del aceite de girasol es la característica que determina en mayor medida su aptitud como materia prima para la producción de biodiesel. El objetivo de este trabajo fue analizar, mediante un modelo de simulación, la variación en distintas zonas del país, para cuatro cultivares, de algunas de las principales características de calidad del biodiesel que dependen de la materia prima: densidad, viscosidad, valor calorífico, índice de iodo (medida de la insaturación total, relacionada a la estabilidad) y número de cetanos (medida de la performance de la ignición). Se utilizó un modelo simple que simula el rendimiento y la calidad del aceite de girasol en condiciones no limitantes (Pereyra Irujo y Aguirrezábal, 2007), modificado para predecir la fenología y la composición acídica del aceite para tres cultivares tradicionales con distinta respuesta a la temperatura, y para un cultivar alto oleico (Izquierdo, 2007). Se utilizó una base de datos climáticos (promedio de los años 1991-2000) para 50 localidades de la Argentina, abarcando toda la región girasolera. Las fechas de siembra y densidades fueron las consignadas dentro del Protocolo de organización y conducción de ensayos de la Red Nacional de Cultivares Comerciales de Girasol (INTA-ASAGIR). A partir de los datos de composición acídica obtenidos con el modelo, se utilizaron las ecuaciones de Van Gerpen et al (2004) para calcular densidad, valor calorífico, número de cetanos y viscosidad cinemática del biodiesel [utilizando valores individuales para cada éster,informados por Knothe et al (2003) para cetano y por Knothe y Steidley (2005) para de viscosidad cinemática]. El índice de iodo del biodiesel se calculó según norma de la AOCS y Knothe (2002). Los valores para cada localidad fueron interpolados para obtener mapas de cada variable.Para cualquier cultivar, zona y fecha de siembra los valores estimados de densidad, valor calorífico y viscosidad cinemática fueron poco variables y estuvieron en todos los casos dentro de valores aceptables según los estándares de calidad de los Estados Unidos (ASTM D 6751), Europa (EN 14213 y EN 14214) y Argentina (IRAM 6515-1) Para el cultivar alto oleico , el índice de iodo (Figura 1, derecha) y el número de cetanos estimados mediante el modelo estuvieron también, en todos los casos, dentro de los estándares mencionados anteriormente. Para los cultivares tradicionales, los valores estimados de número de cetanos e índice de iodo variaron según el cultivar, la zona y la fecha de siembra. En la mayoría de los casos estuvieron dentro de los límites establecidos en las normas de Argentina y Estados Unidos. Solamente el híbrido Paraíso 20 sembrado en el sudeste de Buenos Aires produciría un aceite de calidad no apta para la producción de biodiesel según estas normas. Por otro lado, el híbrido MG2 en siembra tardía en la región norte permitiría obtener, a partir de su aceite, biodiesel comercializable según las tres normas analizadas (Figura 1, izquierda). Para el híbrido ACA885 se obtuvieron valores intermedios entre los de los otros dos híbridos. Estos resultados simulados sugieren que, para las características de calidad exploradas: a) el aceite proveniente de cultivares alto oleico sería apto para la obtención de biodiesel, independientemente de las condiciones de cultivo; y b) el aceite proveniente de cultivares tradicionales permitiría obtener biodiesel sólo apto para la comercialización según normas de Estados Unidos o similares, mientras que ciertos cultivares, zonas y fechas de siembra permitirían obtener un producto dentro de los límites establecidos en los estándares europeos. La validez de estas conclusiones podría ser confirmada a través del análisis químico de muestras de un número relativamente bajo de ensayos a campo de cultivares, localidades y fechas de siembra, seleccionados a partir de las simulaciones. simula el rendimiento y la calidad del aceite de girasol en condiciones no limitantes (Pereyra Irujo y Aguirrezábal, 2007), modificado para predecir la fenología y la composición acídica del aceite para tres cultivares tradicionales con distinta respuesta a la temperatura, y para un cultivar alto oleico (Izquierdo, 2007). Se utilizó una base de datos climáticos (promedio de los años 1991-2000) para 50 localidades de la Argentina, abarcando toda la región girasolera. Las fechas de siembra y densidades fueron las consignadas dentro del Protocolo de organización y conducción de ensayos de la Red Nacional de Cultivares Comerciales de Girasol (INTA-ASAGIR). A partir de los datos de composición acídica obtenidos con el modelo, se utilizaron las ecuaciones de Van Gerpen et al (2004) para calcular densidad, valor calorífico, número de cetanos y viscosidad cinemática del biodiesel [utilizando valores individuales para cada éster,informados por Knothe et al (2003) para cetano y por Knothe y Steidley (2005) para de viscosidad cinemática]. El índice de iodo del biodiesel se calculó según norma de la AOCS y Knothe (2002). Los valores para cada localidad fueron interpolados para obtener mapas de cada variable.Para cualquier cultivar, zona y fecha de siembra los valores estimados de densidad, valor calorífico y viscosidad cinemática fueron poco variables y estuvieron en todos los casos dentro de valores aceptables según los estándares de calidad de los Estados Unidos (ASTM D 6751), Europa (EN 14213 y EN 14214) y Argentina (IRAM 6515-1) Para el cultivar alto oleico , el índice de iodo (Figura 1, derecha) y el número de cetanos estimados mediante el modelo estuvieron también, en todos los casos, dentro de los estándares mencionados anteriormente. Para los cultivares tradicionales, los valores estimados de número de cetanos e índice de iodo variaron según el cultivar, la zona y la fecha de siembra. En la mayoría de los casos estuvieron dentro de los límites establecidos en las normas de Argentina y Estados Unidos. Solamente el híbrido Paraíso 20 sembrado en el sudeste de Buenos Aires produciría un aceite de calidad no apta para la producción de biodiesel según estas normas. Por otro lado, el híbrido MG2 en siembra tardía en la región norte permitiría obtener, a partir de su aceite, biodiesel comercializable según las tres normas analizadas (Figura 1, izquierda). Para el híbrido ACA885 se obtuvieron valores intermedios entre los de los otros dos híbridos. Estos resultados simulados sugieren que, para las características de calidad exploradas: a) el aceite proveniente de cultivares alto oleico sería apto para la obtención de biodiesel, independientemente de las condiciones de cultivo; y b) el aceite proveniente de cultivares tradicionales permitiría obtener biodiesel sólo apto para la comercialización según normas de Estados Unidos o similares, mientras que ciertos cultivares, zonas y fechas de siembra permitirían obtener un producto dentro de los límites establecidos en los estándares europeos. La validez de estas conclusiones podría ser confirmada a través del análisis químico de muestras de un número relativamente bajo de ensayos a campo de cultivares, localidades y fechas de siembra, seleccionados a partir de las simulaciones. simula el rendimiento y la calidad del aceite de girasol en condiciones no limitantes (Pereyra Irujo y Aguirrezábal, 2007), modificado para predecir la fenología y la composición acídica del aceite para tres cultivares tradicionales con distinta respuesta a la temperatura, y para un cultivar alto oleico (Izquierdo, 2007). Se utilizó una base de datos climáticos (promedio de los años 1991-2000) para 50 localidades de la Argentina, abarcando toda la región girasolera. Las fechas de siembra y densidades fueron las consignadas dentro del Protocolo de organización y conducción de ensayos de la Red Nacional de Cultivares Comerciales de Girasol (INTA-ASAGIR). A partir de los datos de composición acídica obtenidos con el modelo, se utilizaron las ecuaciones de Van Gerpen et al (2004) para calcular densidad, valor calorífico, número de cetanos y viscosidad cinemática del biodiesel [utilizando valores individuales para cada éster,informados por Knothe et al (2003) para cetano y por Knothe y Steidley (2005) para de viscosidad cinemática]. El índice de iodo del biodiesel se calculó según norma de la AOCS y Knothe (2002). Los valores para cada localidad fueron interpolados para obtener mapas de cada variable.Para cualquier cultivar, zona y fecha de siembra los valores estimados de densidad, valor calorífico y viscosidad cinemática fueron poco variables y estuvieron en todos los casos dentro de valores aceptables según los estándares de calidad de los Estados Unidos (ASTM D 6751), Europa (EN 14213 y EN 14214) y Argentina (IRAM 6515-1) Para el cultivar alto oleico , el índice de iodo (Figura 1, derecha) y el número de cetanos estimados mediante el modelo estuvieron también, en todos los casos, dentro de los estándares mencionados anteriormente. Para los cultivares tradicionales, los valores estimados de número de cetanos e índice de iodo variaron según el cultivar, la zona y la fecha de siembra. En la mayoría de los casos estuvieron dentro de los límites establecidos en las normas de Argentina y Estados Unidos. Solamente el híbrido Paraíso 20 sembrado en el sudeste de Buenos Aires produciría un aceite de calidad no apta para la producción de biodiesel según estas normas. Por otro lado, el híbrido MG2 en siembra tardía en la región norte permitiría obtener, a partir de su aceite, biodiesel comercializable según las tres normas analizadas (Figura 1, izquierda). Para el híbrido ACA885 se obtuvieron valores intermedios entre los de los otros dos híbridos. Estos resultados simulados sugieren que, para las características de calidad exploradas: a) el aceite proveniente de cultivares alto oleico sería apto para la obtención de biodiesel, independientemente de las condiciones de cultivo; y b) el aceite proveniente de cultivares tradicionales permitiría obtener biodiesel sólo apto para la comercialización según normas de Estados Unidos o similares, mientras que ciertos cultivares, zonas y fechas de siembra permitirían obtener un producto dentro de los límites establecidos en los estándares europeos. La validez de estas conclusiones podría ser confirmada a través del análisis químico de muestras de un número relativamente bajo de ensayos a campo de cultivares, localidades y fechas de siembra, seleccionados a partir de las simulaciones.