Procesos de Producción de Biodiesel: Uso de Materias Primas Alternativas y de Alta Acidez

BRUNO O. DALLA COSTA; MARÍA L. PISARELLO; CARLOS A. QUERINI

Marriot Plaza Hotel, Buenos Aires - Argentina

Congreso; 3ER Congreso de la Industria Química y Petroquímica del MERCOSUR – 12º Congreso Argentino de Petroquímica; 2005

El biodiesel es un combustible que se obtiene por la reacción de transesterificación de un triglicérido con un alcohol, típicamente metanol o etanol, utilizando hidróxido de sodio como catalizador. Tiene una serie de ventajas respecto del diesel derivado de petróleo, pero la principal razón para su utilización es el hecho de que presenta un impacto ambiental mucho menor que los derivados del petróleo. Al ser producido a partir de aceites vegetales o grasas de cualquier origen, o sea recursos renovables, produce una ventaja neta en lo que se refiere al ciclo de carbono, no produciendo acumulación del mismo en el ambiente. El contenido de azufre ronda las 11 ppm. En un diesel regular, está en 1600 ppm, mientras que para un diesel de bajo azufre en 500 ppm, y para el ultra-bajo azufre es de 50. Este último debería entrar en comercialización en el año 2005. Sin embargo, los costos asociados a este nivel de purificación son elevados, por lo que para lograrlos, la alternativa de aditivar el diesel con biodiesel se vuelve una necesidad. Adicionalmente, el biodiesel presenta una gran lubricidad que extiende la vida útil del motor, no es tóxico, y es fácilmente biodegradable. La producción de biodiesel utilizando materiales de alta acidez, y por tanto menor valor, requiere la puesta a punto de un proceso con dos pasos de catálisis, una catalizada por ácidos, y otra por álcalis. La acidez de estos materiales viene dada por ácidos grasos libres, que en presencia de una base y agua se transforman en jabones. Por este motivo, este tipo de materia prima no puede ser reaccionada en la forma clásica (catálisis alcalina) con altos rendimientos. La utilización de aceites usados de cocina [1-3] presenta como ventajas el hecho de aprovechar residuos, que por tanto son de muy bajo valor. Los estudios reportados en la bibliografía para el aprovechamiento de estos materiales, se centraron en aceites de baja acidez. También existen trabajos usando grasas animales [4-7], pero en todos los casos de baja acidez. En los casos en que se reportan estudios usando catálisis ácida, se lo hace con el objeto de transformar tanto los ácidos grasos como los triglicéridos [8]. Estos últimos, sin embargo, reaccionan muy lentamente con el metanol en presencia de un ácido, por lo que en general no se han implementado procesos a nivel industrial con este tipo de catálisis. En este trabajo se presentan algunos resultados de estudios realizados con materias primas de diversa procedencia, con alta acidez, correspondiente a desarrollos realizados para diferentes empresas productoras de biodiesel. La metodología seguida fue combinar pasos de catálisis ácida seguida por catálisis alcalina. Actualmente existen emprendimientos en los que se está implementando en escala industrial, los desarrollos de procesos realizados en nuestro laboratorio, para el aprovechamiento de materias primas de menor valor, que conduzcan a un combustible competitivo en precio con el gas oil.