Ecoenergy

Investigación y Creación

Lider: Profesor Edgar Mauricio Vargas, IQ. MSc

Fecha de Creaccion: 17 de Julio - 2013

El semillero de investigación Ecoenergy se encarga de fabricar biodiesel a partir de aceites vegatales y animales usando catalizadores obtenidos de residuos usando la quimica verdes como lineamiento. Por el semillero han pasado 40 estudiantes de pregrado y 4 estudiantes de maestria, sean publicados articulos en revistas indexadas en scopus y se ha participado eventos nacionales e internacionales. También se han formado 20 ingenieros químicos y dos estudiantes de maestria 

Metodologia de Investigación

Preparación y Caracterización de las Cargas Oleosas: Preparación, homogenización y adecuación de las cargas y caracterización de ellas (Valor ácido, % de ácidos grasos libres, densidad, humedad, viscosidad, índice de saponificación, índice de yodo y peso molecular promedio).

Preparación y Caracterización de los Catalizadores: La preparación del catalizador usa diferentes técnicas (secado, calcinación, impregnación humedad o seca, intercambio iónico, precipitación…… entre otros) y se caracterizan antes y después de la reacción (Indicadores de Hammett, BET, DRX, IR, SEM, RTP, XPS, ATG entre otros).

Evaluación de los Catalizadores: Según el diseño experimental propuesto (Diseños Factoriales) y usando análisis estadístico de los datos (Metodologia de superficie de respuesta). Los factores usualmente utilizados son: Temperatura, relación aceite:alcohol, cantidad de catalizador, tiempo entre otros. Se evalúan en las reacción de esterificación y transestificación para la producción de biodiesel (esteres de alcoholes). Reactor alta presión o montaje en vidrio.

Cuantificación de los productos de interés: Usualmente por cromatografía de gases (FAMES) o técnicas gravimetrías (glicerina), para evaluar la actividad (conversión o rendimiento) y estabilidad de catalizador.

Análisis e interpretación de los datos y valides estadística.

Escritura de artículos o tesis.

Objetivo

El objetivo del semillero Ecoenergy es el estudio de procesos de producción de biocombustibles (biodiesel) a partir de aceites vegetales o animales utilizando reacciones de esterificación y transesterificación catalizadas por sólidos ácidos y básicos, elaborados apartir de residuos.  El semillero incorpora en sus desarrollos los conceptos de la química verde y el ecodiseño. Los trabajos realizados siempre se orientan en la preparación, caracterización, optimización y evaluación  de los catalizadores.

Preparar, evaluar y caracterizar catalizadores sólidos (ácidos, básicos o bi-funcionales) que permitan mejorar la conversión y el rendimiento de las reacciones de esterificación y transesterificación usando aceites de origen vegetal y animal en la producción de biodiesel (Esteres de Alcoholes).

Optimizar las condiciones de proceso (temperatura de la reacción, condiciones y formas de preparación del catalizador, tiempo de la reacción, relación molar alcohol:aceite, cantidad de másica catalizador (carga), tipo de alcohol, tipo de aceite)  usando catalizadores sólidos en las reacciones de esterificación y transesterificación de aceites vegetales y animales para la producción de biodiesel.

Preparar, evaluar y caracterizar catalizadores sólidos (ácidos, básicos o bi-funcionales) que permitan mejorar la conversión y el rendimiento de las reacciones de esterificación y transesterificación usando aceites de origen vegetal y animal en la producción de biodiesel (Esteres de Alcoholes).

Optimizar las condiciones de proceso (temperatura de la reacción, condiciones y formas de preparación del catalizador, tiempo de la reacción, relación molar alcohol:aceite, cantidad de másica catalizador (carga), tipo de alcohol, tipo de aceite)  usando catalizadores sólidos en las reacciones de esterificación y transesterificación de aceites vegetales y animales para la producción de biodiesel.

 

Edgar Mauricio Vargas Solano
 

Ingenierio Químico, MSc. en Ingeniería Química y cPhD. en Ingeniería Química

 Estudiantes que pertenecen al semillero

NombrePrograma
Juan Gomez
PregradoIngenieria Quimica
Lourdes Marcela Leon Carrascal
PregradoIngenieria Quimica
Heidy Natalia Demoya Angarita
PregradoIngenieria Quimica
Yency Diaz
PregradoIngenieria Quimica
Alexander Jesus Borrero Milano
PregradoIngenieria Quimica
Andrea Alexandra Vargas Cubides
PregradoIngenieria Quimica
Angie Daniela Ortiz Nino
PregradoIngenieria Quimica
Maria Paura Alvarez
PregradoIngenieria Quimica
Natalia Santos Garcia
PregradoIngenieria Quimica
Yesica Daniela Espitia Castaneda
PregradoIngenieria Quimica
Diego Felipe Buitrago Fonseca
PregradoIngenieria Quimica
Jhon Cifuentes
PregradoIngenieria Quimica
Duvan Oswaldo Villamizar Castro
Maestria
Maestria Ingeniería de Procesos y Sistemas Industriales
Jeimmy Lizeth Ospina Quiroga
Maestria
Maestria Ingeniería de Procesos y Sistemas Industriales
  

Descripcion de la imagen: Izquierda a derecha (RBD, 75%RBD-25% ACU, 50%RBD-50%ACU, 25%RBD-75%ACU, 100%ACU

  • Producción de Biodiesel de primero generación con catalizadores heterogéneos 

Se usan aceites de primera generación (RBD-Aceites de palma refinado, blaqueado y desodorizado) en la producción de biodíesel

  • Producción de Biodiesel de segunda generación con catalizadores heterogéneos 

Se usan aceites de segunda generación (ACU-Aceite de cocina usado, GA - grasas animales) en la producción de biodíesel.

  • Producción de biodíesel usando catalizadores fabricados a partir de residuos

Se usan aceites de primera y segunda generación para la fabricación de biodiesel usando catalizadores elaborados apartir de residuos.

 

Cargas Oleosa Investigadas (primera y segunda generación):

  • Aceite de Girasol.
  • Aceite de Palma virgen.
  • Aceite de Palma RBD (Refinado Blanqueado y Desodorizado).
  • Aceites Usados de Cocina.
  • Aceites o Grasas Animales.
  • Mezclas (RBD-Aceite Usado de Cocina).
  • Mezclas (RBD-Grasas Animales).

 

Catalizadores sintetizados y evaluados:

  • Óxidos de Magnesio puros.
  • Óxidos de Magnesio impregnados con KOH.
  • Óxidos de Calcio puros.
  • Óxidos de Calcio obtenidos de Cascaras de Huevo de Gallina.
  • Óxidos de Calcio obtenidos de Cascaras de Huevo de Gallina, impregnadas con Óxidos de Silicio.
  • Óxidos de Calcio obtenidos de Cascaras de Huevo de Gallina, impregnadas con Óxidos de Silicio y Sulfonados.
  • Dolomitas Natural (Rocas de Carbonatos CaMg (CO3)2).
  • Dolomitas Natural Sulfonadas.
  • Carbones activados (PET y Cuesto de Cacao).
  • Carbones activados (PET y Cuesto de Cacao) y Sulfonados.
  • Cenizas Volantes industria de pulpa y papel.
  • Piedra pómez.
  • Preparación, caracterización y evaluación de catalizador heterogéneo  MgO-KOH  en la producción de biodiesel a partir de aceite de girasol.
  • efecto de la temperatura y de la concentración de grupos OH del catalizador heterogéneo MgO-KOH en la producción de biodiesel a partir de aceite de girasol.
  • Estudio cinético de la transesterificación de aceite de girasol para la producción de biodiesel con KOH /MgO como catalizador.
  • Producción de biodiésel a partir de mezclas de aceite de palma (RBD) con aceites usados de cocina (ACU), utilizando como catalizadores carbones activados sulfonados a partir de cuesco de cacao y PET.
  • Producción de biodiésel a partir de mezclas de aceite de palma (RBD) con aceites usados de cocina (AUC), utilizando como catalizador CaO-SiO2.
  • Evaluación de la actividad catalítica de la dolomita en la transesterificación del aceite de palma africana.
  • Estudio comparativo entre la dolomita calcinada y la dolomita sulfonada-calcinada para la producción de biodiésel a partir de mezclas de aceites usados de cocina (ACU) y aceite de palma refinado (RBD).
  • Producción de biodiésel a partir de aceite de palma refinado, utilizando como catalizador óxido de calcio obtenido de cáscaras de huevo.
  • Producción de biodiésel a partir de aceite de cocina usado, implementando  como catalizador heterogéneo dolomita sulfonada calcinada.
  • Uso de cenizas volantes secas modificadas obtenidas de residuos de la industria papelera como catalizador heterogéneo para la producción de biodiesel a partir de aceite usado de cocina.
  • Influencia del grado de sulfonación y el tiempo de calcinación en la actividad catalítica de la dolomita para la producción de biodiesel.
  • Modificación de cenizas volantes secas residuales mediante la impregnación de sulfato de zirconio como catalizador heterogeneo para la producción de biodiesel a partir de aceites de cocina usados (ACU).
  • Evaluación de mezclas de aceites usados de cocina y palma refinado para la producción de biodiesel, mediante catálisis heterogénea ácida.
  • Diseño, montaje y puesta en marcha de un reactor de flujo continuo de lecho fijo para la producción de biodiesel.

Research groups

Miembros involucrados

  • Profesor
    edgar.vargas@utadeo.edu.co

    Magister en Ingeniería Química e Ingeniero Químico de la Universidad Industrial de Santander. Ubicación: Módulo 7A Oficina 404 - Ext. 1446

Debido a la excesiva demanda energética y los problemas ambientales actuales detrás de los combustibles fósiles tradicionales (petróleo, carbón y gas