Biodiesel: una alternativa energética ecosostenible

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El inminente agotamiento de los combustibles fósiles conjuntamente con la incesante energética y los disímiles daños medio ambientales que causan los subproductos originados de la de los mismos ha alertado a la  científica internacional a la búsqueda de rápidas  que permitan la sustitución, ya sea total o parcial de los mismos. En la actualidad se realizan ingentes esfuerzos por obtener combustibles a partir de  naturales y renovables, siendo sin duda alguna, el biodiésel un  atractivo por su  típicamente ecológica y no tóxico, que de ser utilizadas de manera racional sus fuentes de obtención, se ubicará dentro de los  semisintéticos de mayor relevancia mundial.

El biodiésel es un biocombustible semisintético líquido que se obtiene a partir de  naturales tales como aceites vegetales o  , ya sea reciclados o no usados, mediante  industriales de esterificación y transesterificación.

El presente  persigue como  realizar una extensa revisión bibliográfica del  del  para la perspectiva de  de biodiésel.

El biodiésel es un biocombustible líquido semisintético que se obtiene a partir de lípidos naturales ya sean aceites vegetales o grasas animales, que pueden haber sido usadas o no, por ejemplo  de coco, de soya. Es obtenido mediante procesos industriales de esterificación y transesterificación, y que se aplica en la preparación de sustitutos totales o parciales del petrodiésel o óleo obtenido del  que disminuye grandemente las emisiones contaminantes a la ósfera (Graboski et al., 1998).

Puede utilizarse directamente en los  con  diesel regular si se utiliza junto con  diesel regular para formar . El uso eficaz de esas mezclas no requiere modificaciones en el  o en el vehículo (Wang, et al., 2000).

Se describe químicamente como una mezcla de  de ésteres monoalquílicos de mezclas de  grasos de cadena larga y corta. El  de transesterificación consiste en hacer reaccionar, el aceite (normalmente aceite vegetal) con un  de baja masa molecular, normalmente metanol o etanol, y se obtiene como subproducto, de  agregado, propanotriol (glicerina) que puede ser aprovechada por la cosmética, entre otras.

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Esquema 1. Reacción de un triglicérido con metanol en medio alcalino para producir biodiésel.

Transterificación también llamado alcoholisis es el desplazamiento o sustitución del alcohol trihidroxilado (propanotriol o glicerol) del acilglicérido por otro de baja masa molecular, en un proceso similar a la hidrólisis, solo que es utilizado un alcohol en vez de  (Fukuda et al., 2001). El alcohol actúa como agente nucleofílico (par de electrones libres sobre el  de ) sobre el  carbonílico deficiente de electrones dado el efecto sustractor que ejerce el oxígeno unido directamente a éste (efecto –I). La transesterificación puede ocurrir en medio ácido o básico y los mecanismo son equivalentes a los de hidrólisis. Este proceso es ampliamente utilizado en la disminución de la  de los triglicéridos.

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Esquema 2. Ecuación general de transeterificación de un triglicérido.

La reacción de transesterificación puede ser catalizada por  de Brownsted, preferiblemente por ácido sulfónico y sulfúrico. Con estos catalizadores se obtienes grandes rendimientos de ésteres alquilados, aunque estas reacciones son lentas y requiere temperaturas por encima de loas 100 o C y más de 3 horas para la conversión (Schuchardt et al., 1998).

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Esquema 3. Mecanismo de transeterificación de un triglicérido catalizado por medio ácido.

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Esquema 4. Mecanismo de transeterificación de un triglicérido catalizado por medio básico.

La transesterificación alcalina es el  más simple y más utilizado para obtener biodiésel. Sin embargo, requiere de un  con bajo contenido de ácidos grasos libres,  y otras impurezas, o de  adicionales de pretratamiento de la  para asegurar esta . Además, requiere de pasos posteriores de postratamiento del biodiésel para reducir su contenido de impurezas procedentes del proceso, principalmente restos de catalizador, y de postratamiento de la glicerina para purificarla parcialmente e incrementar su  de . Es por esto que otros procesos han sido desarrollados para aceites menos puros, para mejorar el rendimiento de la transesterificación, o para intentar acelerarla, pero sin embargo su uso aún no está generalizado.

La mayor parte del biodiésel se produce a partir de aceites comestibles semi-refinados con buenas características de acidez y humedad. Sin embargo, existe gran cantidad de aceites y  de menor calidad – y menor  – que también podrían ser convertidos en biodiésel (por ejemplo, aceites vegetales crudos, grasas  y aceites usados o residuales). El problema para procesar estas materias primas baratas es que suelen tener grandes cantidades de ácidos grasos libres, gomas, humedad y otras impurezas que afectan el proceso de transesterificación alcalina.

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Esquema 5. Procedimiento general para la obtención de biodiésel.

La reacción de transeterificación es afectada por diferentes factores, en dependencia de las condiciones de reacción usadas, la calidad del aceite, la presencia de ácidos grasos libres, concentración y tipo de catálisis,  de reacción y la relación molar.

Un ácido graso es una molécula orgánica de  lipídica formada por una larga cadena hidrocarbonada lineal, en cuyo extremo hay un carboxilo, es lo mismo decir, es un ácido carboxílico de alta masa molecular.

El contenido de ácidos grasos libres y humedad son parámetros fundamentales que determinan la viabilidad del proceso de transeterificación y su presencia determina la vía catalítica por el que transcurra. Para una catálisis básica es necesario una presencia menor del 3% AGL, la alta acidez del aceite influye en una baja conversión (Dorado et al., 2002). Aceites con más del 5% de AGL no pueden ser transesterificados por catálisis alcalina, debido a la formación de jabones los que inhibirían la separación del biodiésel de la glicerina y además llevarían a la formación de emulsiones durante el lavado (Van Gerpen, 2005). La presencia de AGL provoca la formación de jabón y dificulta la separación del  del glicerol. Además consume catalizador reduciendo la  catalítica.

Una de las dificultades de este proceso es la presencia de agua. La acumulación de agua que se va produciendo durante la esterificación puede llegar a detener la reacción antes de que sea completa.

Goff en el 2004 y col. reportan la catálisis ácida de aceite de  con 1–2% de AGL con eficiente conversión del 99% después de 26 h. Para la reacción de trasesterificación del aceite de fibras de arroz con metanol con un contenido de 24.5% y 49.5% a 100oC, se obtiene 62% y 73% respectivamente de metiésteres. Un incremento de la cantidad de metanol o catalizador tiene un efecto despreciable en la conversión. generada durante el proceso con presencia elevada de AGL absorbe el metanol y el ácido sulfúrico lo que probablemente impide la tresesterificación de los triglicéridos (Goff et al., 2004).

Ma y col. han estudiando la reacción de transeterificación de grasa de res catalizada por hidróxido de sodio en presencia de AGL y agua. Sin la presencia de éstos, se ha obtenido elevados rendimientos de los metilésteres, mientras que al adicionar 0,6% de AGL disminuyen considerablemente, alcanzando  menos de un 5%. Cuando se adiciona 0,9% de agua sin adicionar AGL los rendimientos son alrededor del 17%.

Si la grasa o aceite contiene un elevado contenido porcentual de AGL, los que pueden ser eliminados mediante la reacción de saponificación con solución de hidróxido de sodio, en , para la transeterificación de AGL, puede utilizarse catálisis ácida. El proceso de trasesterificación se puede llevar a cabo en dos etapas según (Siti Zullaikah et al., 2005), una primera en que los AGL son convertidos en alquilésteres mediante catálisis ácida y una segunda donde es completado el proceso de transesterificación mediante catálisis básica.

Para la conversión de los triglicéridos en alquiésteres las catálisis empleadas se clasifican en cuatro tipos: ácida, básica, enzimática y heterogénea. Entre las cuales la catálisis alcalina se produce en presencia de hidróxido de sodio, metóxido de sodio, hidróxido de potasio o metóxido de potasio la que resulta más efectiva. Para materias primas con elevado contenido de AGL y agua es apropiada la catálisis ácida, usualmente se emplea ácido sulfúrico, sulfónico o clorhídrico (Fangrui et al., 1999). Ma F. reporta que el hidróxido de sodio tiene mejor efecto catalítico que su metóxido correspondiente y que alcanza una mayor efectividad a 0,3 y 0,5% w /w en cebo respectivamente. El metóxido de sodio causa la formación de diferentes subproductos principalmente formación de sales de sodio. El proceso más conocido, utilizado y hasta el momento más efectivo es el que emplea catalizadores alcalinos (Ma y Hanna, 1999). Sin embargo, si el aceite tiene un alto contenido de ácidos grasos libres, la catálisis alcalina no es apropiada debido a que los hidróxidos reaccionan con los ácidos grasos formando jabones, lo cual reduce el rendimiento de  de biodiésel. En este caso, se requiere otro tipo de transesterificación, o un pretratamiento con catalizadores ácidos.

En el caso de la catálisis alcalina, es muy importante que los catalizadores se mantengan en un  anhidro. Debe evitarse su contacto prolongado con el , pues éste disminuye su efectividad debido a la  con la humedad y con el dióxido de  (Meher, 2006). Los tres catalizadores cáusticos tienen ventajas y desventajas, que describiremos a continuación, y su elección depende de cada caso .

Sanjib Kumar Karmee y Anju Chadha publican en el 2005 un artículo en la  Bioresource Technology titulado preparación de biodiésel de aceite crudo de Pongamia pinnata en presencia de metanol e hidróxido de sodio como catalizador a temperaturas de 60 o C donde obtienen una conversión máxima de 92% de los metilésteres formados en una realción molar 1:10 aceite-metanol. Utlilizando el tetrahidrofurano (THF) como co-disolvente se incrementa los rendimientos al 95%.

Se han realizado intentos de uso de compuestos alcalinos térreos en las reacciones de transeterificación de aceites de rapa. La reacción procede si los iones metóxidos están presentes en el medio de reacción. Los hidróxidos, alcóxidos y óxidos de  alcalinos catalizan lentamente la reacción (Gryglewicz, 1999).

Para aceites usados, en donde el contenido porcentual de AGL y de agua es mayor el tipo de catálisis es de importante significación (Tomasevic et al., 2003), obteniéndose con el hidróxido de potasio los mejores rendimientos y  de los ésteres. Además ha sido evitada la formación eventual de jabones por la consecuencia de un incremento de la concentración del catalizador.

Leung y col. realizan el estudio del efecto de la concentración de NaOH en la obtención de biodiésel a partir del aceite de colza y de aceite reciclado. Los resultados muestran que el valor óptimo de concentración de NaOH para el aceites de canola es de 1,0 Wt% y para el aceite usado 1,1 Wt%. Puede concluirse que la concentración del catalizador tiene gran dependencia con el tipo de aceite usado (Leung et al., 2006). Utilizando 1,0 Wt% de NaOH se ha obtenido también un 89,8% de rendimientos para aceites utilizados (Xiangmei Meng et al., 2008).

Se han obtenidos rendimientos entre 88-90% de metilésteres de aceites utilizados con 0,75 Wt% de NaOH (Anh N. y Tan M. Pha, 2008). También en la preparación directa del aceite de rapa se ha obtenido un 98,2% de conversión de los triglicéridos usando 1,1% de NaOH Wt% (Haixian y Zongong, 2008).

La esterificación de aceite de Zantholum bungeanum con elevada presencia de ácidos grasos libres en condiciones de catálisis ácida, una primera etapa, es reportado por Junhua Zhang y Lifeng Jiang en la revista Bioresorce Technology. Seguido de una catálisis básica para la transeterificación, con un rendimiento de 98% de conversión (Zhang y Jiangg, 2008).

Se han realizado estudios de otros  catalíticos a partir de derivados de , exhibiendo alta eficiencia tanto en la esterificación como transeterificación (Wen et al., 2008).

Wang y col. (2006) propusieron el uso de sulfato férrico como catalizador para la esterificación ácida. Encontraron que este catalizador es ventajoso porque es sólido (catalizador heterogéneo), de manera que es fácilmente separable de los , es reutilizable y no contamina los efluentes. También es más eficiente que el ácido sulfúrico: Con una cantidad de catalizador de 2% en peso, una razón molar de 10:1 de metanol a triglicéridos (mucho menor a la necesaria cuando se trabaja con ácido sulfúrico) y una temperatura de reacción de 95° C, se alcanzó una conversión de 97% de los ácidos grasos libres de un aceite usado en biodiésel. Además, el sulfato férrico no requiere de equipamiento costoso porque es menos corrosivo.

Una de las  más importantes que afecta los rendimientos de los ésteres es la relación molar -triglicérido. La proporción estequiométrica requerida es de tres moles de alcohol por cada mole de triglicérido para producir tres moles del éster del ácido graso y un mole de glicerol. Sin embargo, debido a la reversibilidad del proceso, se requiere un exceso de alcohol. La alta relación alcohol-aceite interfiere en la separación de la glicerina debido al incremento de su solubilidad (Tomasevic y Marinkovic, 2002). La proporción a utilizar depende de la prima que se utilice.

La transesterifiación es una reacción reversible, es decir, se necesita un gran exceso de alcohol para forzar la reacción hacia la hacia la formación de los productos buscados, biodiésel y glicerol. Por esto, en la práctica, cuando se trabaja con metanol se recomienda una razón molar de 6:1 para asegurar una conversión máxima de los triglicéridos a ésteres (Freedman et al., 1984). En el caso del etanol, algunos estudios indican que una razón molar de 9:1 sería la más apropiada (Meher, 2006). Si la cantidad de alcohol no es suficiente, el producto contendrá monoglicéridos y diglicéridos (productos intermedios de la transesterificación), los cuales cristalizan muy fácilmente en el biodiésel y pueden causar taponamiento de los filtros y otros  en el .

Se realiza el estudio de la transesterificación del aceite de cynara con etanol con una relación molar entre 3:1 y 15:1, obteniéndose que por debajo de 12:1 el rendimiento de los ésteres sea mayor. Los mejores resultados se obtienen con relaciones entre 9:1 y 12:1, mientras que para 6:1, la reacción no se completa. Para la relación molar 15:1 la separación de la glicerina es difícil y los rendimientos disminuyen debido a que parte de la glicerina pasa a la fase del biodiésel. Relaciones molares por encima de 9:1 no incrementan el rendimiento de los ésteres, de ahí que no son recomendables. Un incremento de alcohol complica la separación de la glicerina dado su solubilidad parcial. Con una relación 12:1 no son compensado los rendimientos, de ahí que la relación más apropiada sea de 9:1(Encinar et al., 2002).

En la preparación directa de biodiésel a partir de aceite de rapa se logra una conversión del 98,2% de los triglicéridos con una relación molar 9:1(Haixian Shi y Zonghong Bao, 2008). En el estudio de  de biodiésel a partir de aceites utilizados en cocinas Anh N. y Tan M. encontraron que la mejor relación alcohol-aceite es de 7:1-8:1 en un intervalo de tiempo entre 80 y 90 minutos y 30 y 50 o C de temperatura con una conversión alrededor del 90% (Anh N. y Tan M, 2008). También se ha reportado relaciones óptimas de 9:1 (Xiangmei et al., 2008).

La temperatura y el tiempo de reacción son otros factores que afectan la reacción de tresterificación. La  de conversión se incrementa con el tiempo de reacción. Freedman y col. al cabo de un minuto obtienen aproximadamente un 80% de diferentes aceites y una hora después se incrementan los rendimientos, alcanzando entre un 93% y un 97%. La relación alcohol-aceite es 6:1, con metóxido de sodio como catalizador y una temperatura de 60 oC. Ma y col. realizan un estudio del efecto del tiempo de reacción en la metanólisis de grasa de res. Durante los primeros 5 minutos se observa se observa una reacción lenta y a partir de este tiempo prosigue rápidamente. La reacción se completa al transcurso de los 15 minutos.

La transeterificación puede transcurrir a diferentes temperaturas en dependencia del tipo de aceite que se emplee. Xiangmei realiza un estudio a diferentes temperaturas y determina mediante un  ortogonal las condiciones óptimas de reacción para la transeterificación de aceites utilizados en cocinas, los mejores resultados se muestran a 50 o C con una relación molar alcohol-aceite 9:1 y 1, 0 wt% de NaOH con un tiempo de 90 minutos (Xiangmei et al., 2008).

Nawaz realiza un estudio del efecto de la temperatura y el tiempo de reacción en los rendimientos de conversión de aceites en biodiésel. Para determinar el tiempo de reacción se estudia en intervalos de tiempo ente 0,75 y 24 h a

50 o C con 1,25 g de catalizador para grasa de pollo utilizada y a 60 oC con 2,5 g para grasas de oveja. En ambos casos los rendimientos de biodiésel son proporcionales al tiempo de reacción (Nawaz et al., 2008).

Son varios los  analíticos desarrollados para el  de de  que contienen ésteres de ácidos grasos, monoglicéridos, digicérdos y triglicérdos, obtenidos por la reacción de transeterificación de aceites vegetales o gasas animales.

Se han desarrollado métodos cromatográficos de análisis de mezclas que contienes ésteres y glicéridos por el estudio de la sensibilidad de éstos compuestos bajo la  de parámetros cromatográficos. Se ha encontrado las condiciones óptimas para su mejor resolución y tiempo de retención (Di Incola et al., 2008).

Mediante el uso de patrones estándares internos en  gaseosa se ha calculado los rendimientos de los ésteres de ácidos grasos durante el proceso de obtención de biodiésel (Dos Santos et al., 2008).

Los componentes individuales de las muestras son caracterizados y cuantificados por cromatografía de capa fina automatizada, con un detector de ionización a la llama (-FID), con un analizador Latroscan TH-10 (Freedman et al., 2006).

En el espectro RMN-1H de los ácidos grasos y sus derivados, las  aproximadamente entre 3,7ppm y 2,3ppm son relativos a los protones de grupo metilo y metilcarbonilo y 4,1-4,4 ppm corresponde a los protones del glicérido (Gelbard et. al, 1995). En el espectro RMN-1H del aceite puro de Zanthoxylum bungeanum se observa la señal en 3,7 ppm. Para el aceite pretratado la señal se observó 3,66 ppm asignada a los protones metílicos del éster que podrían haberse formado a partir de los AGL. Las señales correspondientes a los glicéridos se encuentran en 4,1-4,4 ppm (no visible para el glicerol), lo que representa una alta conversión en los metilésteres (Junhua y Lifeng, 2008).

La mezcla de ácidos grasos (biodiésel) es usualmente analizada mediante cromatografía gaseosa con detección de por ionización de llama. Este analítico no es muy conveniente para la identificación de triglicéridos no volatiles, sin embargo, estos compuestos necesitan ser derivatizados y analizados a altas temperaturas, aproximadamente 350ºC, con consecuencias negativas sobre la durabilidad de las columnas (Vicente et al., 2005). Se puede evitar la etapa de derivatización de triglicéridos de alta masa molecular recurriendo a cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).

La fuente de aceite vegetal para climas fríos suele ser la colza, ya que es una especie con alto contenido de aceite y su rápida adaptación. Sin embargo existen otras variedades con mayor rendimiento por hectárea. También se pueden utilizar aceites reciclados, siendo una materia muy barata, que en otro caso serían residuales contaminantes de gran impacto en los  naturales.

Además, existen otras materias primas en las cuales se pueden extraer aceite para utilizarlas en el proceso de producción de Biodiésel. Las materias primas más utilizadas son la jatropha curcas (Jatrofa), Helianthus annuus (), Brassica napus (Colza), Glycine max (Soya).

La Jatropha curcas, conocida como "piñón de tempate" o "jatrofa", es una Euphorbiacea que sus semillas rinden entre un 20 y 40 % de aceite no comestible, debido a la presencia de compuestos anti-nutricionales tóxicos (Shah et al., 2004). Este aceite está constituido por ácidos grasos saturados y no saturados, presenta un 14.1% ácido palmítico, 6.7% de ácido esteárico y dentro de los ácidos insaturados el ácido oleico representa el 47% y 31.6 % el ácido linoleico (Augustus et al., 2002). Recientemente, Martínez-Herrera ha reportado que el mayor valor de ácidos grasos encontrados en el aceite es de 34.6–44.4% del oleico, 10.5–13.0% de ácido palmítico y 2.3–2.8% de ácido esteárico (Martínez-Herrera et al., 2006). Resultados similares a los obtenidos por Augustus en el 2002.

El aceite de la jatropha puede ser utilizado directamente como combustible en lámparas y  de  o se puede transformar enbiodiesel, por lo que es considerada como un potencial sustituto del diesel. No es recomendable el uso directo del aceite obtenido de la jatropha por su mayor viscosidad con relaciona al diesel y menor tiempo de iniciación de la combustión. Por éstas razones el uso directo no ha sido ampliamente probado por largos períodos (Openshaw, 2000).

Neyda y colaboradores reportan en enero de 2008 un estudio teórico y experimental de la reacción de trasesterificación del aceite de la j. curcas para la producción de biodiésel. Realizan modelaciones mecanicocuánticas para la  del mecanismo de reacción, considerando los puntos de mayor energía durante la reacción, así como la  de transición. Los cálculos se realizan mediante el método semiempírico Gaussian 2003. Describen las etapas por las que transcurre el proceso. Para el proceso experimental purifican, lavan y desodoran el aceite obtenido de la especie y utilizan 100g calentando hasta 45 o C, utilizando una solución catalítica básica de 0,8% disuelta en alcohol. Al transcurrir 60 minutos de reacción separan el glicerol del medio de reacción. El catalizador y el alcohol remanente son eliminados mediante lavados con agua caliente y solución de ácido cítrico al 15. Finalmente los ésteres fueron secados durante 1 hora a 130 o C bajo corriente de nitrógeno.

En la revista Biochemical Engineering, Sriappareddy, Tamalampudi y colaboradores publican un artículo en el 2008 relacionado con la producción enzimático de biodiesel a partir del aceite de jatropha, realizando un estudio comparativo entre  inmovilizadas y las  lipazas comerciales. Las cepas fueron adquiridas en laboratorios especializados comerciales. Partieron de 5g de aceite y una relación molar alcohol-aceite (3:1) y 0,2 g de lipasas para la conversión completa de los triglicéridos en ésteres metílicos. Los alquilésteres fueron analizados por cromatografía capilar (Sriappareddy et al., 2008).

En el 2007, Shweta Shah y Munishwar N. Gupta, habían realizados trabajos relacionados con la preparación de biodiesel a partir del aceite de jatropha utlilizando enzimas lipasas, partiendo de 0,5 g de aceite y etanol en una relación de 1:4 con 0,05 g de enzimas incubadas a 45 oC. Se publican enzimas que producen mayores rendimientos y grado de influencia del alcohol empleado (Shweta et al., 2006).

También llamado girasol, calomjáquimamaravillamirasoltlapololote maíz de tejaes una planta herbácea de  de las Asteráceas, cultivada como oleaginosa y ornamental en todo el mundo. El girasol contiene hasta un 58% de aceite en su fruto. El aceite de girasol se utiliza para cocinar. También sirve para producir biodiésel. La harina que queda luego de realizada la extracción del aceite se utiliza como alimento para el ganado.

S. Siler-Marinkovic y A. Tomasevic determinan las condiciones de reacción para la preparación de los ésteres y comparan sus propiedades con los metil ésteres estándares, a partir del aceite de girasol (Siler-Marinkovic y Tomasevic, 1998).

Se ha estudiado la optimización de las condiciones de reacción de transeterificación a partir del aceite de girasol para la producción de biodiésel. Se analizan las variables, temperatura, proporción de reaccionantes y métodos de purificación con el propósito de obtener una alta calidad del biodiésel y máximos rendimientos en el proceso (Antolín et al., 2002).

Se realiza un estudio cinético de la reacción de esterificación de los ácidos grasos libres a partir del aceite de girasol con metanol en presencia de ácido sulfúrico (Berrios et. al, 2007). También se realiza un estudio cinético de la metanólisis a temperaturas por debajo de 30 oC (Olivera et al., 2008).

Se ha obtenido un rendimiento del 97,1% de los metilésteres en condiciones óptimas de reacción, relación molar alcohol-aceite 6:1, 60 oC de temperatura y una concentración catalítica de NaOH de 1% w/w (Rashid et al., 2008).

A partir del aceite de girasol se han hecho estudios comparativos de la reacción de transeterificación con etanol y metanol mediante agitación y ultrasónica (Georgogianni et al., 2008).

La (Brassica napus), conocida como colza, raps, canola o nabicol es una planta de cultivo de la  de las Brassicaceae con flores de  amarillo brillante.

Se cultiva por todo el mundo para producir forraje, aceite vegetal para  humano y biodiésel por su alto contenido de aceite (alrededor del 40%).

La utilización del aceite de B. napus para la producción de biodiésel es estudiada por Cardone y col. El biodiésel obtenido  propiedades químicas y físicas que permiten sustituir al diésel. Serealiza un estudio comparativo de ambos combustibles (Cardone et al., 2003).

Haixian Shi y Zonghong Bao en el 2008 realizan un estudio del efecto de algunos factores en la reacción de trasesterificacoón del aceite de colza, tales como, tiempo de reacción, concentración del catalizador, relación molar metanol-aceite para determinar las condiciones óptimas de proceso. En necesario el 1.1% de hidróxido de sodio y una relación molar de metanol-aceite de 9:1 y un tiempo de reacción de 120 minutos entre 55–60 oC. Bajo estas condiciones de reacción, la conversión de los triglicérdos es de 98,2% (Haixian Shi y Zonghong Bao, 2008).

Mediante el calentamiento por  se ha obtenido con buenos rendimientos biodiésel a partir de aceite de colza y con menor tiempo de reacción (Azcan y Danisman, 2008).

La soja o soya (Glycine max) es una especie de la familia de las leguminosas (Fabaceae) cultivada por sus semillas, de alto contenido en aceite y proteína. El grano de soja y sus subproductos (aceite y harina de soja, principalmente) se utilizan en la  humana y del ganado.

A. Bulent Koc realiza el estudio de la reacción de transeterificación con metanol e hidróxido de potasio del aceite de soya a cuatro temperaturas diferentes. Realiza el monitoreo ultranónico del glicerol depositado (Bulent, 2008).

Se realiza el estudio de diferentes factores que intervienen en la conversión del aceite en etilésteres, tales como la temperatura, relación molar etanol-aceite,  enzimática y concentración de la enzima. La catálisis enzimática constituye una potencial alternativa en la reacción de transeterificación por su menor impacto medioambiental (Dalla et al., 2008). También se ha llevado a cabo la obtención de biodiésel del aceite de soya bajo condiciones supercríticas y subcríticas (Jian-Zhong et al., 2008).

Se ha empleado el sulfato de zirconio como catalizador, para la alcohólis del aceite de soya. Las condiciones óptimas de reacción son 120 o C, 1 h y 5 wt% de catalizador, obteniéndose 98.6% (metanólisis) y 92% etanólisis) respectivamente (Martins et al., 2008). Se han empleados compuesto de calcio para la conversión del aceite de soya en alquilésteres, obteniéndose altos porcientos de conversión (Kouzu et al., 2008). Con metóxido de calcio también se han obtenido elevados rendimientos (Liu et al., 2008).

La palma (Elaeis guineensis) pertenecea la familia palmaceae. El aceite de palma contiene 43% de grasa monosaturada y 13% polisaturada y además vitamina K y Magnesio. El derivado de la especie americana E. oleifera se caracteriza por contener mayor concentración de ácido oleico y linoleico así como menor concentración de ácido palmítico y otros saturados.

Las condiciones de transesterificación para la obtención de biodiésel a partir del aceite de palma han sido estudiadas en condición catalítica ácida. Se determina la relación alcohol-aceite, la proporción del catalizador y la temperatura de reacción para alcanzar los mayores rendimientos (Mohamad et al., 2002). También se ha realizado los estudios cinéticos de la catálisis enzimática y se ha determinado cómo afectan en los rendimientos la relación entre sus factores (Sulaiman et al., 2007).

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Autores:

Dr. Rolando Zanzi Vigouroux

Dra. Leila R. Carballo Abreu

leilar[arroba]af.upr.edu.cu

MSc. Yasiel Arteaga Crespo