Optimización del proceso de obtención de biocombustibles que integran la glicerina en forma de monoglicerido mediante catálisis heterogenea
Autor
Calero, Juan
Director/es
Luna, DiegoBautista, Felipa M.
Verdugo-Escamilla, Cristóbal
Editor
Universidad de Córdoba, UCOPressFecha
2015Materia
BiocombustiblesProducciÓn
Optimización
Catálisis homogénea
Ecodiésel
Monoglicérido
METS:
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Los elevados precios de los combustibles derivados del petróleo, y la certeza de su
carácter finito, están ocasionando una intensificación en la investigación tanto de nuevos
métodos de producción de biocombustibles, como en la optimización de los métodos ya
existentes para la producción de combustibles de origen no fósil.
Actualmente, para la producción de biodiesel se emplean de forma generalizada
catalizadores en fase homogénea, como NaOH o KOH. Estos procesos que utilizan catálisis
homogénea presentan todos los inconvenientes intrínsecos de la catálisis homogénea, y
además, generan sales y glicerina de baja calidad como subproducto.
Una de las posibles soluciones a este problema y objetivo principal de esta tesis doctoral,
es la producción de un nuevo tipo de biodiesel, denominado Ecodiesel, que integre la glicerina
en forma de monoglicérido. De esta forma se evita el problema de la obtención de glicerina y se
incrementa asimismo el rendimiento atómico del proceso, ya que toda la materia prima
reaccionante se transforma en biocombustible.
La utilización, tanto de lipasas 1,3-selectivas inmovilizadas, y de catalizadores
heterogéneos alcalinos como el CaO o el KF soportado, controlando cinéticamente la reacción,
permiten llevar a cabo la reacción de transesterificación de un mol de triglicérido (TG) con etanol
absoluto (para la lipasa) o metanol (para los catalizadores heterogéneos), obteniendo dos moles
de éster etílico o metílico de ácidos grasos (biodiesel) y un mol de monoglicérido (MG),
evitándose así la obtención de glicerina.
En la actualidad, la glicerina se gestiona prácticamente como un residuo, que además
puede ocasionar graves problemas en los motores, si no ha sido eliminada totalmente de la
mezcla empleada como biocombustible. Por lo que, la aplicación de éste método simplificaría
enormemente el proceso de producción, ahorrando el gran consumo de agua necesario para
eliminar la glicerina, tal como se produce con la utilización del método estándar. The high prices of petroleum fuels are causing an increase of research about new methods
to produce biofuels, such as optimization of the process with non-fossil fuel methods.
Currently, to produce biodiesel is generally employed in homogeneous phase catalyst such
as NaOH or KOH. These homogeneous catalysis processes using generate low quality glycerol
by-product.
One of the possible solutions to this problem and main objective of this thesis is the
production of a new type of biodiesel, called Ecodiesel, which integrates glycerol as
monoglyceride. Thus, this method avoids obtaining glycerol and also increases atomic
performance of the process since all raw materials are transformed into biofuel reaction.
The use of 1,3-selective immobilized lipase under optimal conditions, and heterogeneous
catalysts kinetically controlling the reaction, allows carrying out the transesterification reaction of
one mole of triglyceride (TG) with absolute ethanol (using lipase) or methanol (using
heterogeneous catalysts), obtaining two moles of FAEE or FAME (biodiesel) and one mole of the
monoglyceride (MG), thus avoiding the production of glycerol.
Nowadays, the glycerol is considered practically like a residue, which can also cause
serious engine problems if not removed entirely from the mixture used as biofuel. So, the
application of this novel method greatly simplify the production process, saving the large
consumption of water required to remove glycerin, such as occurs with the use of the standard
method.