Los biocombustibles son combustibles de origen biológico obtenidos de manera renovable a partir de recursos orgánicos, constituyen la primera fuente de energía que conoció la humanidad. Entre las fuentes de los biocombustibles, están la biomasa proveniente de cultivos como caña de azúcar, maíz, sorgo, yuca y otros, usada para producir etanol, y los aceites provenientes de palma africana, soya, higuerilla, Jatropha curcas, colza y otras plantas, utilizados para producir biodiesel.
El biodiesel se produce a partir de los ácidos grasos derivados de aceites que pueden ser de origen vegetal o animal, los cuales pueden ser sometidos a varios procesos, pero el más utilizado se llama transesterificación. Este consiste en convertir los triglicéridos en esteres, para lo cual se produce una reacción en los aceites mediante el uso de un alcohol (metanol o etanol), y un catalizador homogéneo que puede ser hidróxido de sodio o hidróxido de potasio; luego se decanta los productos resultante, quedando el biodiésel en la parte superior y glicerina en la parte inferior.
La definición de biodiesel propuesta por ASTM (American Society for Testing and Material Standard) lo describe como ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga derivados de lípidos renovables tales como aceites vegetales o grasas de animales, y que se emplean en motores de ignición de compresión [1].
Las principales ventajas del biodiéselson:
El biodiésel tiene mayor lubricidad que el diésel de origen fósil, por lo que extiende la vida útil de los motores.
Es más seguro de transportar y almacenar, ya que tiene un punto de inflamación 100°C mayor que el diésel fósil.
El biodiésel se degrada de 4 a 5 veces más rápido que el diésel fósil y puede ser usado como solvente para limpiar derrames de diésel fósil.
El biodiésel permite al productor agrícola autoabastecerse de combustible; además, su producción promueve la inclusión social de los habitantes menos favorecidos del sector rural, debido a que no requiere altos niveles de inversión.
Prácticamente no contiene azufre, por lo que no genera SO2 (dióxido de azufre), gas que contribuye en forma significativa a la contaminación ambiental [2].
Es importante anotar que la tecnología comercial actual en el mundo y en Colombia para producir Biodiésel es utilizar aceites vegetales y alcoholes como materias primas y catalizadores homogéneos (hidróxido de sodio - NaOH o Hidróxido de potasio - KOH) para promover la reacción química de transesterificación. La ventaja de este proceso es la producción de ésteres con muy alto rendimientos y condiciones suaves de reacción y generalmente la reacción química toma una hora de finalización [3]. Los problemas asociados a este tipo de procesos con catalizadores homogéneos radican en los altos costos de producción que involucran gran cantidad de lavados y purificaciones de los productos (biodiésel y Glicerina) para cumplir con las especificaciones de calidad [4] que conllevan a problemas ambientales asociados a estos procesos de purificación; además el uso continuo de catalizador, ya que no es posible recuperarlo en el proceso.
La utilización de catalizadores heterogéneos (sólidos) en lugar de catalizadores homogénea se ha convertido en una vía factible para producir biodiésel, ya que ambientalmente es más amigable (no necesita lavado con agua para el proceso de purificación), la separación de los productos es más sencilla y se puede reutilizar el catalizador; esto conlleva a una reducción de los costos del proceso y sostenibilidad ambiental. Los catalizadores heterogéneos que ha mostrado ser más promisorios para uso comercial son los óxidos de magnesio - MgO y óxidos de Calcio – CaO de carácter básico o alcalinos [5].
Es importante mencionar que Colombia es el quinto productor mundial de aceite de palma con un millón de toneladas al año, del cual destina el 50 % para la producción de Biodiésel, que equivale cerca de 500.000 ton/año (1.770.000 L/día) [6].
Bibliografía:
[1]. Garcia J. M. y Garcia J. A., 2006. Biocarburantes Líquidos: Biodiesel y Bioetanol. CEIM, Dirección General de Universidades e Investigación. M-30985-2006.
[2]. Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA). 2007. Preguntas y respuestas más frecuentes sobre biocombustibles. ISBN13: 978-92-9039-850-9.
[3]. Meher, L.C., Sager, D.V., Naik, S.N., 2006. Technical aspects of biodiesel production by transesterification a review. Renew. Sustain. Energy Rev. 10, 248–268.
[4]. Ma, F., Hanna, M.A., 1999. Biodiesel production: a review. Bioresour. Technol. 70, 1 – 15.
[5]. A. P. Singh Chouhan, A.K. Sarma, 2011. Modern heterogeneous catalysts for biodiesel prudction: A comprehensive a review. Renew. Sustain. Energy Rev. 15, 4378-4399.
[6]. http://www.fedebiocombustibles.com
(Foto: Copyright All Canada)
