Métodos alternativos para controlar la calidad del biodiesel

S. D. ROMANO

Cancún

Congreso; FORUM CyTED IBEROEKA 2010; 2010

CyTED

El Biodiesel (BD) se obtiene a partir de la transesterificación de aceites vegetales o grasas animales con un alcohol. Es un biocombustible líquido que se utiliza en reemplazo del Diesel fósil (DF) o mezclado con éste, en motores Diesel. Para garantizar un buen funcionamiento del motor es necesario que el combustible que se utilice sea de calidad adecuada. Para controlar la calidad de un combustible hay que medir diferentes propiedades que establecen las normas internacionales y chequear que los valores obtenidos estén dentro de los rangos admisibles. Los valores de las propiedades del biodiesel dependen de las materias primas a partir de las cuáles fue producido, es decir, de la proporción y clase de la mezcla de ésteres que lo forman. Pero independientemente del origen del aceite y tipo de alcohol, para que la mezcla de ésteres obtenido sea biodiesel, sus propiedades deben estar en los rangos establecidos en las normas. En las plantas que producen grandes volúmenes, el control de calidad no es un problema. El proceso es continuo y las muestras se analizan en el laboratorio de la empresa o se envían periódicamente a laboratorios externos. Pero para bajos volúmenes de producción como es el caso del autoconsumo o de las empresas pequeñas, los procesos suelen ser batch y la calidad del producto obtenido puede variar en cada batch. Además, tener un laboratorio propio en estos casos es económicamente inaccesible al igual que enviar frecuentemente las muestras a laboratorios externos para su análisis. Por lo tanto, resulta de interés disponer de correlaciones entre propiedades que establecen las normas de forma tal de medir algunas de ellas y estimar las otras, utilizando dichas correlaciones. Dos de las propiedades de caracterización exigidas por normas internacionales para determinar la calidad del biodiesel son el punto de inflamación y el contenido de metanol libre. El punto de inflamación se relaciona con la seguridad en el transporte y el almacenamiento del producto mientras que el contenido de metanol es una impureza, que debería eliminarse durante el proceso de de purificación del biocombustible. Si bien para utilizar o comercializar el biodiesel es necesario medir todas las propiedades que están listadas en las normas y verificar que los valores obtenidos se encuentren en el intervalo que figura en ellas, medir el contenido de metanol libre según norma es caro ya que el ensayo debe realizarse por cromatografía gaseosa, por lo que la posibilidad de poder correlacionar dichos resultados con los de punto de inflamación, cuyo equipo es económico, es una alternativa más que interesante fundamentalmente para aquellas empresas o instituciones que no tienen acceso a comprar un cromatógrafo. Se correlacionaron los resultados de ambas propiedades y se observó claramente que pequeñas cantidades de metanol reducen el punto de inflamación de manera considerable, existiendo una excelente correlación entre los valores de ambas propiedades. De hecho, al contenido máximo de metanol libre admisible por norma le corresponde el punto de inflamación mínimo exigido en las mismas. Por otro lado, existen propiedades que no establecen los estándares internacionales pero se pueden utilizar como una alternativa simple y económica. Un ejemplo de ello son las propiedades eléctricas. Las mediciones de permitividad compleja y conductividad durante la producción de este biocombustible, a cualquier escala, permiten seguir de manera eficiente las distintas etapas del proceso, desde el acondicionamiento de la materia prima hasta el control de calidad del producto final. Es particularmente interesante su aplicación durante la etapa de purificación del biodiesel. Los sucesivos lavados se traducen en la eliminación de los restos de catalizador y metanol presentes, reflejándose en las propiedades dieléctricas. El ajuste lineal de las medidas de la permitividad en función de la temperatura hace posible la determinación exacta del contenido de metanol en el biodiesel, en un amplio rango de concentraciones, incluyendo el valor máximo establecido en las normas internacionales. Las medidas de conductividad eléctrica del biodiesel a temperatura ambiente se pueden usar como una primera aproximación para determinar concentraciones de metanol mayores al 0.5%. En resumen, el uso de correlaciones es una alternativa válida para la caracterización del biodiesel. También lo es la medición de propiedades eléctricas, que además permiten realizar el control de calidad durante el proceso de producción, independientemente del color o turbidez del líquido a ensayar, con un volumen de muestra pequeño y de forma "no destructiva".