INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL CENTRO DE ESTUDIOS CIENTÍFICOS Y TECNOLÓGICOS NO. 7 “CUAUHTEMOC”
FABRICACIÓN DE BIODIESEL
TESIS Para obtener el grado: Técnico en Sisteas A!tootrices" A!tootrices" Presenta: D#a$ Salcido Diego Lira C%&'e$ (osé Francisco )ac#as )acedo L!is )orales A*ala +ngel Oar R#os Cortes Arteio Ro,as Esc!dero )arco Antonio -alles S&nc%e$ -#ctor .!go Directora: Se'illa Soto Teresa
MÉXICO,
ABRIL, 2016
Agrade!"!e#$%& Estos agradeciientos 'an dirigidos /rinci/alente a n!estras 0ailias *a 1!e sin s! a/o*o oral * econ2ico3 n!nca %abr#a sido /osible terinar el ni'el edio s!/erior * /oder estar %o* en /roceso de tit!laci2n" Tabién estaos !* agradecidos con cada !no de los /ro0esores 1!e nos dieron clase3 *a 1!e sin s!s ense4an$as te2ricas * /r&cticas3 ,a&s %abr#a sido /osible tener el conociiento necesario /ara /oder tan si1!iera 'isl!brar !n 0!t!ro /ro0esional /ara nosotros" Para los 1!e /ro0esaos !na religi2n3 estaos agradecidos con dios3 /or darnos tantas o/ort!nidades /ara lograr %acer !n bien de n!estra 'ida" )!c%as gracias a todas las /ersonas con las 1!e nos cr!$aos * a/ortan algo /ara 1!e seaos /ersonas de bien"
Agrade!"!e#$%& Estos agradeciientos 'an dirigidos /rinci/alente a n!estras 0ailias *a 1!e sin s! a/o*o oral * econ2ico3 n!nca %abr#a sido /osible terinar el ni'el edio s!/erior * /oder estar %o* en /roceso de tit!laci2n" Tabién estaos !* agradecidos con cada !no de los /ro0esores 1!e nos dieron clase3 *a 1!e sin s!s ense4an$as te2ricas * /r&cticas3 ,a&s %abr#a sido /osible tener el conociiento necesario /ara /oder tan si1!iera 'isl!brar !n 0!t!ro /ro0esional /ara nosotros" Para los 1!e /ro0esaos !na religi2n3 estaos agradecidos con dios3 /or darnos tantas o/ort!nidades /ara lograr %acer !n bien de n!estra 'ida" )!c%as gracias a todas las /ersonas con las 1!e nos cr!$aos * a/ortan algo /ara 1!e seaos /ersonas de bien"
ÍNDICE P&g" Introd!cci2n5555555555555555555555 Introd!cci2n55555555555 555555555555555555""6 5555555""6
CAPITULO I 6" Planteaien Planteaiento to del /roblea /roblea 555555555 5555555555555 55555555 55555555 5555"""7 """7 6"6"Descri/ci2n de la realidad /roble&tica 5555555555555557 6"7" De0inici2n del /roblea5555555555555555555555"8 /roblea5555555555555555555555"8 6"8"Ob,eti'os5555555555555555555555555555""8 6"9" (!sti0icaci2n e i/ortancia5555555555555555555559 i/ortancia5555555555555555555559
CAPITULO II 7" F!ndaentos F!ndaentos te2ricos te2ricos de la la in'estigaci2 in'estigaci2n5555 n55555555 55555555 55555555 5555 7"6" Antecedentes te2ricos5555555555555555555555""" te2ricos5555555555555555555555""" 7"7" )arco %ist2rico55555555555555555555555555; %ist2rico55555555555555555555555555; 7"8" )arco te2rico55555555555555555555555555"6< te2rico55555555555555555555555555"6< 7"9".i/2tesis5555555555555555555555555555"67
CAPITULO III 8" )etodolog# )etodolog#a5555 a55555555 55555555 55555555 55555555 55555555 55555555 5555""68 ""68 8"6"+rea de in'estigaci2n 5555555555555555555555"69 8"7"Dise4o de in'estigaci2n =conce/tos cient#0icos del /ro*ecto >55555 6? 8"8"E@/erientaci2n = reali$aci2n del /rod!cto >555555555555" 6;
CAPITULO I' 9" Presentaci2n3 Presentaci2n3 an&lisi an&lisiss e inter/retaci2n inter/retaci2n de res!ltados55 res!ltados555555 55555555 5555""78 ""78 CONCLSIONES55555555555555555 CONCLSIONES5555555 55555555555555555555" 5555555555"7 7 BIBLIORAFA55555555555555555 BIBLIORAFA555555 555555555555555555555 55555555555"7 5"7 ANEOS =LOSARIO>55555555555555555 =LOSARIO>55555555555555555555555557 555555557
I#$r%d(!)#
A lo largo de los siglos I * 3 la acti'idad %!ana %a trans0orado la co/osici2n 1!#ica del ag!a * del aire en la Tierra3 %a odi0icado la 0a$ del /ro/io /laneta * %a alterado la 'ida isa3 !no de los 0actores &s notables es la !tili$aci2n de los cob!stibles 02siles3 1!e %a s!inistrado !c%a &s energ#a a !na /oblaci2n !c%o a*or 1!e en c!al1!ier é/oca anterior" .acia 6;;<3 la %!anidad !tili$aba !na cantidad de energ#a < 'eces s!/erior a la 1!e !saba en 6<<" La a*or /arte de dic%a energ#a /roced#a de los cob!stibles 02siles" La dis/onibilidad * ca/acidad de !so de esta n!e'a 0!ente de energ#a %a /eritido a la %!anidad a!entar los 'olGenes de /rod!cci2n * de cons!o" De 0ora indirecta3 esta 0!ente de energ#a %a /ro'ocado !n r&/ido creciiento de la /oblaci2n al %aber desarrollado el ser %!ano sisteas de agric!lt!ra !c%o &s e0icaces3 coo3 /or e,e/lo3 la agric!lt!ra ecani$ada3 basados en la !tili$aci2n de estos cob!stibles 02siles" Las técnicas de c!lti'o e,oradas originaron !n a!ento del s!inistro de alientos 1!e3 a s! 'e$3 0a'oreci2 el creciiento de la /oblaci2n" .acia 0inales de la década de 6;;<3 la /oblaci2n %!ana era a/ro@iadaente seis 'eces a*or 1!e la de 6<<" Los cabios generali$ados 1!e %an tenido l!gar en el edio abiente se deben tabién a otros 0actores coo3 /or e,e/lo3 el 'ertiginoso rito de !rbani$aci2n o la 'elocidad ig!alente 'ertiginosa de la e'ol!ci2n tecnol2gica" Otro 0actor no enos i/ortante es la creciente i/ortancia 1!e los gobiernos odernos otorgan al creciiento econ2ico" Todas estas tendencias est&n relacionadas entre s#3 colaborando cada !na de ellas al desarrollo de las otras * con0ig!rando todas ellas la e'ol!ci2n de la sociedad %!ana en la edad conte/or&nea" Estas tendencias de creciiento %an re/lanteado las relaciones entre el %obre * el resto de los %abitantes de la Tierra" D!rante cientos de iles de a4os3 los seres %!anos * s!s /redecesores en la cadena e'ol!ti'a %an ido odi0icando3 tanto deliberada coo accidentalente3 s! entorno de 'ida" Pero s2lo en é/ocas recientes3 con la !tili$aci2n de los cob!stibles 02siles3 la %!anidad %a conseg!ido /ro'ocar cabios /ro0!ndos en la at2s0era3 el ag!a3 el s!elo3 la 'egetaci2n * los aniales" Pro'istos de cob!stibles 02siles3 los %!anos %an alterado el entorno nat!ral de 0ora coo n!nca lo %ab#an %ec%o en é/ocas /reind!striales3 /ro'ocando3 /or e,e/lo3 la de'astaci2n de %&bitats * 0a!na * 0lora nat!rales a tra'és de los 'ertidos de /etr2leo" El %obre %a /odido /ro'ocar los cabios edioabientales de 0ora !c%o &s r&/ida acelerando antig!as acti'idades coo la de0orestaci2n6"
CAPITULO I* +,a#$ea"!e#$% de, +r%-,e"a 1 La
1
de0orestaci2n es el /roceso /or el c!al la tierra /ierde s!s bos1!es en anos de los %obres"
La reali$aci2n del /ro*ecto se basa /rinci/alente en el desarrollo s!stentable en la 'ida cotidiana3 en este caso a/lic&ndolo a !n a!to2'il" Coo bien se sabe el a!to2'il es !na de las &1!inas de !so cotidiano 1!e &s containantes genera3 con este si/le %ec%o se deri'a la reali$aci2n del Hbiodiesel"
. De&r!+!)# de ,a rea,!dad Entre los cob!stibles 02siles se incl!*en el carb2n3 el gas nat!ral * el /etr2leo =tabién denoinado cr!do>3 1!e son los resid!os /etri0icados * lic!ados de la ac!!laci2n d!rante illones de a4os de organisos 'egetales en desco/osici2n" C!ando se 1!ea el cob!stible 02sil3 s! energ#a 1!#ica se con'ierte en cal2rica3 la c!al se trans0ora en energ#a ec&nica o eléctrica ediante &1!inas coo otores o t!rbinas" La ca/a &s ale,ada del entorno de 'ida de la Tierra es la at2s0era3 !na e$cla de gases 1!e rodea al /laneta" La at2s0era contiene !na ca/a !* 0ina de o$ono 1!e /rotege la 'ida en la Tierra contra la noci'a radiaci2n !ltra'ioleta /rocedente del Sol" D!rante la a*or /arte de la %istoria de la %!anidad3 el %obre %a e,ercido !n i/acto !* escaso sobre la at2s0era" A lo largo de iles de a4os el %obre %a 'enido 1!eando de 0ora r!tinaria eleentos de la 'egetaci2n3 /ro'ocando de 0ora interitente !na containaci2n del aire" En la edad antig!a3 la 0!ndici2n de ciertos inerales3 coo el cobre3 liberaban s!stancias et&licas 1!e se des/la$aban /or la at2s0era" Sin ebargo3 el desarrollo de los cob!stibles 02siles %a coen$ado a aena$ar a la %!anidad con !na containaci2n atos0érica !c%o &s gra'e" A%ora desde el /!nto econ2ico3 se %a /odido obser'ar 1!e la deanda del /etr2leo =cob!stible 02sil de a*or /resencia * 'enta> %a cabiado relati'aente /oco * /or eso se /odr#a decir 1!e %a estado constante d!rante los a4os * tabién se %a /odido obser'ar d!rante la Gltia crisis 0inanciera global3 1!e a /esar del a!ento de los /recios esta sig!e relati'aente estable Toando estos 0actores /odr#a decirse 1!e el /etr2leo es !n bien relati'aente inel&stico73 *a 1!e las cantidades deandadas no son !* sensibles a los cabios en los /recios * esto se %a /odido 'er alg!nas 'eces de 0ora !* real * e@/licita
./ De&r!+!)# de, +r%-,e"a El /etr2leo c!enta con !* /ocos s!stit!tos coo 0!ente de cob!stible * 0!ente de energ#a /riariaJ entre los s!stit!tos 1!e encontraos est& el gas3 carb2n3 2 entre otros" Pero estos no /!eden c!/lir co/letaente con la deanda del /etr2leo3 as# 1!e /odr#an considerarse coo s!stit!tos /arciales" Es /or la ra$2n anterior 1!e la /rod!cci2n de biodiesel a*!dar#a a ba,ar la deanda /etrolera * de re0inaci2n del iso /ara darle !so de cob!stible3 en este caso /artic!lar3 en la a/licaci2n en 'e%#c!los a!tootores 1!e !tili$an el diésel /ara generar energ#a Al ba,ar la deanda de /etr2leo3 los e0ectos 1!e se notar#an /rinci/alente serian en el edio abiente3 *a 1!e al ba,ar estos ni'eles de e@tracci2n3 re0inaci2n3 distrib!ci2n * a/licaci2n del cob!stible3 e@istir& !na ca#da en los ni'eles de containaci2n del aire3 tierra * ag!a" A/arte de 0oentar en las /ersonas la c!lt!ra del reciclado3 as# coo la de la de generaci2n de ciclos de energ#a con enos i/acto abiental"
.0 O-1e$!2%& El /resente /rod!cto =biodiesel> tiene coo ob,eti'os: Indagar sobre !na de las n!e'as alternati'as en biocob!stible coo dic%o /rod!cto3 /ara la red!cci2n de la containaci2n abientalJ dirigiéndonos /rinci/alente a /ersonas 1!e est!dien * se e/e4en en ca/os del saber c2o: Biolog#a3 Ingenier#a de /etr2leos3 Ingenier#a Abiental e Ind!strial3 )icrobiolog#a3 K!#ica * est!dios a0ines3 ade&s a1!ella gaa de e/resas 1!e %acen !so diario de los cob!stibles3 /ara 1!e tengan !na n!e'a 'isi2n orientada al bene0icio !t!o .obre Abiente" Pero MK!é e,ora el biodiesel A*!da a enor contrib!ci2n al calentaiento global de la atos0era3 el
CO2
de la cob!sti2n del éster no contrib!*e a
2
Si la cantidad deandada /eranece constante c!ando el /recio cabia3 la elasticidad /recio de la deanda es ig!al a cero * se dice 1!e el bien tiene !na deanda /er0ectaente inel&stica"
a!entar la concentraci2n de CO en la atos0era3 *a 1!e el CO liberado 2
2
/or los otores corres/ondientes al 1!e es retirado de la atos0era en la 0ase de c!lti'os /or el /roceso de 0otos#ntesis" El biodiesel se enc!entra libre de co/!estos a$!0rados3 /osibilitando el !so de catali$adores o@idati'os 1!e eliinan el aterial /artici/ado de los gases de la cob!sti2n" Los ateriales /artici/ados son as/irados al res/irar3 de/osit&ndose en los al'éolos /!lonares3 0a'oreciendo el desarrollo de t!ores" ste es !n as/ecto !* i/ortante al di0!ndirse los 'e%#c!los diésel /ara s! !so en las ci!dades" Las eisiones de di2@ido de nitr2geno no se 'en disin!idas al !sar biodiesel" 3
OB(ETI-OS ESPECIFICOS: Presentar al biodiesel coo n!e'a o/ci2n de cob!stible3 a*!dando a la red!cci2n de las eisiones de co/!estos 1!e containan * altratan la atos0era" Describir la sit!aci2n act!al del biodiesel en )é@ico * en el !ndo" Identi0icar * anali$ar la /oblaci2n ob,eti'o 1!e deandar#a el biodiesel en la Ci!dad de )é@ico" Reali$ar !n est!dio econ2ico con !na enc!esta a /ersonas de c!&nto /agan a/ro@iadaente al es /or cob!stible" )ostrar de 0ora clara * concisa el /roceso /ara la /rod!cci2n de Biodiesel" Partici/an en la oti'aci2n c!lt!ral de la no containaci2n a /artir del !so del Biodiesel" Dar a conocer los grandes bene0icios de la !tili$aci2n de dic%o cob!stible"
.3 4(&$!5!a!)# De anera bastante inad'ertida3 * casi in'ol!ntaria3 la %!anidad %a as!ido !n /a/el central en la deterinaci2n del destino de !c%as es/ecies * la sal!d de las ag!as3 el aire * el s!elo de n!estro /laneta" El ser %!ano dese/e4a3 /or consig!iente3 !n /a/el 'ital en la e'ol!ci2n biol2gica" La %istoria del edio abiente de los dos Gltios siglos %a sido la de !na treenda trans0oraci2n" En a/enas 7<< a4os la %!anidad %a /ro'ocado !na odi0icaci2n &s dr&stica en la Tierra 1!e la oc!rrida desde la a/arici2n de la agric!lt!ra %ace !nos 6<"<<< a4os" El aire3 el ag!a * el s!elo de i/ortancia 'ital /ara el %obre est&n en /eligroJ toda la traa de la 'ida de/ende de n!estros ca/ric%os" A grandes rasgos3 el
%obre n!nca %a go$ado de tantos é@itos ni %a lle'ado !na 'ida &s /lacentera" La era de los cob!stibles 02siles est& alterando la condici2n %!ana en alg!nos sentidos %asta a%ora i/ensables" Pero el %ec%o de si %eos co/rendido este i/acto3 * de si estaos dis/!estos a ace/tarlo3 constit!*e !n interrogante aGn sin res/!esta Las ca!sas de la s!stit!ci2n de cob!stibles 02siles /or cob!stibles reno'ables est& arcada /or la /resi2n de los /recios del /etr2leo * los /robleas del edio abiente coo /!ede ser el calentaiento global 1!e es el /rinci/al desa0#o edioabiental 1!e %o* a0ronta la %!anidad" na de las alternati'as /ara la sol!ci2n del /roblea es el llaado HBiodiesel" Al s!stit!irse =en 0ora /arcial o total> los cob!stibles act!ales =na0tas3 gasoil3 0!el oil> /or el Biodiesel /!ede lograrse !n balance de eisiones !c%o &s 0a'orable" 4
MPor 1!é le debeos dar i/ortancia al Biodiesel Probableente la e,or sol!ci2n sea trans0orar el aceite en biodiesel" .a* biodiesel dis/onible coercialente" La a*or#a de los /rinci/ales 0abricantes e!ro/eos de a!to2'iles o0recen garant#as /ara el !so de biodiesel en s!s otores3 a!n1!e /!ede 1!e no /ara c!al1!ier biodiesel" Para saber /or 1!é debeos !tili$ar el biodiesel teneos 1!e 'oltear a 'er a s! co/etencia &s directa * cerca Hel aceite 'egetal El biodiesel tiene 'arias 'enta,as sobre el aceite 'egetal: P!ede !sarse en c!al1!ier 'e%#c!lo diésel sin ning!na odi0icaci2n en el otor" S!s /ro/iedades son &s adec!adas 1!e las del aceite /ara clias 0r#os3 a!n1!e no tanto coo las del diésel ineral" A di0erencia del aceite3 est& res/aldado /or /r!ebas de larga d!raci2n en !c%os /a#ses3 incl!*endo iles de 1!il2etros en la carretera" El biodiesel es !n cob!stible li/io3 seg!ro * bien desarrollado3 ientras 1!e !c%os sisteas /ara aceite 'egetal son aGn e@/erientales * %a* 1!e in'estigarlos &s" Por otra /arte3 el biodiesel /!ede ser &s caro3 de/endiendo de la ateria /ria3 de la cantidad /rod!cida3 * de si se co/ara con el aceite n!e'o o con el aceite !sado" Ade&s %a* 1!e /rocesarlo"
De todas 0oras tabién %a* 1!e /rocesar el aceite 'egetal3 es/ecialente el aceite de cocina !sado3 1!e !c%a gente /re0iere /or1!e es grat!ito o !* barato" .a* 1!e li/iar el aceite de cocina !sado de /art#c!las3 i/!re$as * ag!a" Es !na idea !* co/roetedora * ara'illosa si se logra lle'ar a cabo3 se con'ertir#a en !n gran cabio /ara la sociedad * a*!dando a /robleas 1!e %o* en d#a nos a0ectan de c!al1!ier odo
A,a#e& 6 ,!"!$a!%#e& 5
La /rod!cci2n de bioenerg#a se %a 'isto esti!lada /rinci/alente /or los s!bsidios otorgados a los biocob!stibles3 las dis/osiciones sobre cobinaci2n de cob!stibles3 los intereses nacionales en la seg!ridad energética3 la itigaci2n del cabio cli&tico * los /rograas de desarrollo r!ral" No obstante3 la bioenerg#a tabién %a generado contro'ersias" La atenci2n se centra en el considerable a!ento de los /recios de los cereales3 1!e se debe en /arte a la e@/ansi2n de los biocob!stibles en todo el !ndo3 a e@/ensas de la /rod!cci2n de alientos" Ade&s de la in0l!encia 1!e e,erce el cabio cli&tico3 en los /a#ses tabién %a* cada 'e$ &s /reoc!/aci2n /or la seg!ridad energética * el encareciiento de los cob!stibles 02silesJ /or eso3 *a se considera 1!e los biocob!stibles son !n eleento i/ortante de las estrategias nacionales de energ#a" La creencia general es 1!e3 si se red!ce la deanda de /etr2leo3 la o0erta de energ#a ser#a &s seg!ra * la a/liaci2n de los ercados de biocob!stibles a*!dar#a a a!entar los /recios de los c!lti'os3 lo 1!e /odr#a bene0iciar a los agric!ltores /ero increentar#a la cantidad de /ersonas 1!e s!0ren %abre" Sin ebargo3 estos s!/!estos son disc!tibles * se necesitan &s est!dios /ara e'al!ar la /osible contrib!ci2n de los biocob!stibles a la seg!ridad energética" Debido a 1!e la /riera generaci2n de biocob!stibles raraente /!ede co/etir3 desde !n /!nto de 'ista econ2ico3 con los cob!stibles deri'ados del /etr2leo3 s! /rod!cci2n se 0oenta ediante !n co/le,o con,!nto de s!b'enciones3 reglaentaciones3
restricciones al coercio * aranceles 1!e generan !n costo agregado" La liberali$aci2n del coercio de los biocob!stibles ediante la red!cci2n de las restricciones coerciales * odi0icaciones en la clasi0icaci2n coercial del etanol * el biodiesel /roo'er#an !na asignaci2n &s e0iciente de la /rod!cci2n /ara bene0icio de los cons!idores de alg!nos /a#ses" Se es/era 1!e la ado/ci2n de los biocob!stibles dé l!gar a n!e'as ind!strias3 a*or acti'idad econ2ica * a!ento de los ingresos /ara 1!ienes /artici/an en la /rod!cci2n de aterias /rias * la elaboraci2n 0inalJ /or lo tanto3 el cabio o0rece /osibilidades de red!cir la /obre$a en alg!nos casos" No obstante3 !na a/liaci2n de la /rod!cci2n de biocob!stibles de /riera generaci2n3 /rinci/alente a /artir de c!lti'os agr#colas3 /ro'ocar& !n al$a del /recio de los /rod!ctos de este sector *3 /robableente3 &s %abre * /obre$a" Tabién es /osible 1!e se /rod!$can e0ectos negati'os3 coo la arginaci2n de los /e1!e4os agric!ltores" .o* en d#a3 /or cada 6Q de a!ento del costo de los alientos3 se /ierde la 6 Hseg!ridad alientaria8 de 6 illones de /ersonas" La inseg!ridad alientaria se /rod!ce c!ando las /ersonas no tienen acceso 0#sico * econ2ico a s!0iciente cantidad de alientos inoc!os3 n!triti'os * c!lt!ralente ace/tables /ara satis0acer s!s re1!eriientos dietarios" La seg!ridad alientaria es !na de las /rinci/ales /reoc!/aciones en torno al !so de biocob!stibles" La /rod!cci2n de aterias /rias /ara biocob!stibles co/ite con la /rod!cci2n de alientos3 0ibras * adera en lo 1!e res/ecta a !tili$aci2n de tierras3 ag!a * 0ertili$antes
Re&(,$ad%& e&+erad%& Toando en c!enta lo e@/!esto anteriorente3 la /rod!cci2n de biocob!stibles en caso /artic!lar %ablaos de biodiesel3 no se /!ede dar a alcances ind!striales de est&ndares internacionales3 *a 1!e esto a0ectar#a al ca/o nacional3 %aciendo 1!e /recios de alientos s!ban de,ando des/rotegidas a 0ailias3 es /or esto 1!e la 0abricaci2n del biodiesel debe de ser /ersonal * con ingredientes de re!s23 *a 3
La seg!ridad alientaria se da c!ando todas las /ersonas tienen acceso 0#sico3 social * econ2ico /eranente a alientos seg!ros3 n!triti'os * en cantidad s!0iciente /ara satis0acer s!s re1!eriientos n!tricionales * /re0erencias alientarias3 * as# /oder lle'ar !na 'ida acti'a * sal!dable" %tt/:"0ao"orgeconoicessess0ses
1!e de esta anera se cancelaria la /arte negati'a al ca/o * a las 0ailias de ca/esinos 3 /ero seg!ir#an en /ie las 'enta,as contra la containaci2n"
CAPITULO II* 5(#da"e#$%& $e)r!%& de ,a !#2e&$!ga!)# Los 0!ndaentos te2ricos del /ro*ecto denoinado Hbiodiesel nacen desde los /ro/ios 0!ndaentos del &rea del conociendo del 1!e se deri'a3 la ecolog#a3 * s! raa denoinada Hdesarrollo s!stentable H3 es /or eso 1!e /ara co/render en s!7 totalidad el /ro*ecto es necesario conocer en !n /orcenta,e a/lio de 1!e 'an estas &reas del conociiento"
/. a#$eede#$e& $e)r!%& Coo introd!cci2n al tea de ecolog#a e/eceos con s! conce/t!ali$aci2n" HLa ecolog#a es la ciencia 1!e est!dia las relaciones e@istentes entre los seres 'i'os * el edio en el 1!e 'i'en" As# /!es3 est!dia la relaci2n entre el %obre * s! edio3 la tierra3 s! relaci2n con: el aire3 el ag!a3 el s!elo3 el es/acio3 etc" 9 4
=ecologia3 7<<;> %tt/:'i0ea"blogs/ot"@7<<;<9antecedentes%istoricosdelaecologia"%tl
A%ora tabién %a* 1!e entender la conce/t!ali$aci2n de la raa de al ecolog#a en la 1!e nos centrareos 1!e es el Hdesarrollo s!stentable" HSe llaa desarrollo sostenible a1!él desarrollo 1!e es ca/a$ de satis0acer las necesidades act!ales sin co/roeter los rec!rsos * /osibilidades de las 0!t!ras generaciones" Int!iti'aente !na acti'idad sostenible es a1!élla 1!e se /!ede antener" Por e,e/lo3 cortar &rboles de !n bos1!e aseg!rando la re/oblaci2n es !na acti'idad sostenible" Por contra3 cons!ir /etr2leo no es sostenible con los conociientos act!ales3 *a 1!e no se conoce ningGn sistea /ara crear /etr2leo a /artir de la bioasa" .o* sabeos 1!e !na b!ena /arte de las acti'idades %!anas no son sostenibles a edio * largo /la$o tal * coo %o* est&n /lanteadas"? Conociendo estas dos de0iniciones /odeos obser'ar ba,o 1!é condiciones de est!dio se !e'e el /ro*ecto del Hbiodiesel * coo /or edio de la a*!da de estas &reas del conociiento se /!ede enri1!ecer el contenido del /ro*ecto"
/./ "ar% !&$)r!% A 0inales del siglo !n ingeniero llaado R!dol/% C%ristian arl Diesel t!'o !na idea 1!e &s tarde inno'ar#a la ind!stria de cob!stibles * s! cons!o" En el a4o de 6;< reali$o !n dise4o del otor ideal en a1!inarias el c!al con el /aso de los a4os 0!e creando odelos 1!e res/ondieran con a*or e0icacia3 %asta 1!e en el a4o de 6; /resento !n otor de c!atro tie/os ca/a$ de desarrollar !na /otencia de 7? caballos de 'a/or" Debido a la alta e0iciencia * s! dise4o sencillo res!lto /or ser !n é@ito en la ind!stria coercial" En el a4o 6;<< /resento !n /rototi/o el c!al lle'a s! nobre3 reali$o di'ersas /r!ebas en donde el cob!stible /rinci/al era el aceite de caca%!ate3 /ero debido a 1!e c!ando el /etr2leo entro al ercado era !n cob!stible barato * de 0&cil 8 dis/onibilidad se con'irti2 en el cob!stible &s !tili$ado del otor diésel" 5
Esta de0inici2n es la del in0ore de la Comisión Brundlandt " La se4ora Br!ndlandt es la /riera inistra de Nor!ega * el a4o 6;;< recibi2 el encargo de la ON de redactar !n /rier in0ore /ara /re/arar la C!bre de la Tierra de R#o de (aneiro dos a4os &s tarde" %tt/:cc1c"/angea"orgcastsostenisoscast"%t
68 a4os &s tarde 0allece R!dol/% C%ristian arl Diésel debido a !n accidente" En el a4o de 6;< se coen$aron a reali$ar &s /r!ebas en el 1!e t!'o !n desarrollo de 0ora bastante signi0icati'a debido a la crisis energética /or la 1!e se 'i'i2 en esa é/oca * /or el dis/aratado ele'o de /recios en el /etr2leo" En el a4o de 6;7 en los /a#ses de A!stria * Aleania se lle'aron a cabo /r!ebas técnicas con este n!e'o cob!stible aigable con el edio abiente En el a4o de 6;? en Silberberg en A!stralia se constr!*2 la /riera /lanta /rod!ctora de biodiesel a /artir de las seillas de col$a * canola MPor 1!é se e/learon estas seillas Se e/lean estas seillas debido a 1!e s! contenido en &cidos grasos es siilar al del aceite de oli'a /ero con !n contenido a*or de &cido linoleico * enor de &cidos grasos sat!rados"
/.0 "ar% $e)r!% Tabién llaados biocarb!rantes3 los biocob!stibles son !na e$cla de di0erentes %idrocarb!ros 1!e se !nen 0orando !na s!stancia =cob!stible>3 1!e se deri'a de la bioasa la c!al3 a tra'és de !n /roceso biol2gico es/ontaneo o /ro'ocado se /!ede sacar /ro'ec%o coo !na 0!ente de energ#a3 *a sea energ#a eléctrica =en el sector de abasteciiento de ci!dades> o en 0ora l#1!ida =en el sector otori$ado * de trans/orte>" 9 Para entender e,or la clasi0icaci2n * al conce/t!ali$aci2n del Hbiodiesel en este /ro*ecto3 se o/t2 /or di'idir los ti/os3 odos de in'estigaci2n * 0abricaci2n del biodiesel en c!atro generaciones3 las c!ales se describen a contin!aci2n"
6
Se c!lti'a /or todo el !ndo /ara /rod!cir 0orra,e3 aceite 'egetal /ara cons!o %!ano * biodiésel" Los /rinci/ales /rod!ctores son la ni2n E!ro/ea3 Canad&3 Estados nidos3 A!stralia3 C%ina * la India" En la India oc!/a !n 68Q del s!elo c!lti'able" SegGn el De/artaento de Agric!lt!ra de los Estados nidos3 la col$a era la tercera 0!ente de aceite 'egetal en 7<<<3 tras la so,a3 * la /ala3 ade&s de la seg!nda 0!ente !ndial de coida /rote#nica3 a!n1!e s! i/ortancia sea s2lo !na 1!inta /arte de la so,a" En E!ro/a3 se c!lti'a /rinci/alente /ara alientar el ganado =/or s! alto contenido en l#/idos * contenido edio en /rote#nas>" %tt/:"botanicalonline"coaceiteUdeUcol$a"%t
Pr!"era ge#era!)# En esta generaci2n se toa coo base los /rod!ctos agr#colas con0or&ndolo de las /artes alienticias de las /lantas *a 1!e en ellas %a* !n alto contenido de a$Gcares3 alidones * aceitesJ coo /or e,e/lo el ,!go de la ca4a de a$Gcar3 granos de a#$3 ,!go de reolac%a o betabel3 aceite de girasol3 aceite de so*a3 aceite de /ala3 aceite de ricino3 aceite de coco3 aceite de seilla de algod2n3 aceite de an# o caca%!ate3 entre otros" Tabién se /!ede obtener gracias a las grasas aniales3 grasas de aceite * des/erdicios s2lidos org&nicos" Los biocob!stibles son /rod!cidos e/leando tecnolog#a con'encional coo la 0erentaci2n =/ara a$!cares * carbo%idratos> * la digesti2n anaerobia =/ara los des/erdicios org&nicos>" De estos /rocesos se obtiene el etanol3 etanol3 * n b!tanol=a /artir de a$!cares>3 biodiesel =a /artir de los aceites>3 * biog&s =e$cla de etano * an%#drido carb2nico3 tabién conocidos coo gas nat!ral * di2@ido de carbono res/ecti'aente3 obtenida a /artir de los des/erdicios org&nicos>"
Seg(#da ge#era!)# En esta generaci2n se toa coo base los resid!os agr#colas * 0orestales co/!estos de cel!losa3 coo /or e,e/lo el baga$o de la ca4a de a$Gcar3 el rastro,o de a#$3 /a,a de trigo3 aserr#n3 %o,as * raas secas de &rboles" Los /rocesos de /rod!cci2n tienen !n alto ni'el de co/le,idad3 entre los 1!e se destacan la sacari0icaci2n0erentaci2n * el /roceso TL =as To li1!ids> * /roceso BTL =Bioass To Li1!ids>3 los c!ales consisten en la gasi0icaci2n del carb2n * de la ateria lignocel!losa de la bioasa3 /ara des/!és sinteti$ar algGn cob!stible L#1!ido coo el etanol" )ediante los /rocesos de seg!nda generaci2n se 0abrica el etanol3 etanol3 gas de s#ntesis =e$cla de an%#drido carbonoso3 &s conocido 7
La bioasa es a1!ella ateria org&nica de origen 'egetal o anial3 incl!*endo los resid!os * desec%os org&nicos3 s!sce/tible de ser a/ro'ec%ada energéticaente" Las /lantas trans0oran la energ#a radiante del sol en energ#a 1!#ica a tra'és de la 0otos#ntesis3 * /arte de esta energ#a 1!eda alacenada en 0ora de 10 ateria org&nica.
8
se a/lica este térino al resid!o 0ibroso 1!e se obtiene al trit!rar * co/riir la ca4a de a$Gcar en los olinos del central /ara e@traerle el ,!go" F!ndaentalente constit!*e la /arte 0ibrosa de esta /lanta"
coo on2@ido de carbono3 e %idrogeno> biodiesel3 7"?diet!l0!rano =D)F> entre otros"
Terera ge#era!)# En esta generaci2n se toa coo base 'egetales no alienticios de creciiento r&/ido *a 1!e estos contienen !na alta densidad energética alacenada en s!s co/onentes 1!#icos3 /or lo c!al son denoinados coo Hc!lti'os energéticosJ coo /or e,e/lo /astos /erennes 3 &rboles * /lantas de creciiento r&/ido 3 * las algas 'erdes o 'erdea$!les" La obtenci2n de biocob!stibles se enc!entra en eta/a de desarrollo3 sin ebargo3 se %a /odido /rod!cir biodiesel * etanol3 a ni'el de /lanta /iloto"
C(ar$a ge#era!)# En esta generaci2n se toa coo base la /rod!cci2n a tra'és de bacterias genéticaente odi0icadas3 las c!ales e/lean an%#drido carb2nico =CO7V o alg!na otra 0!ente de carbono /ara la obtenci2n de los biocob!stibles>" A di0erencia de las otras generaciones en las 1!e tabién se /!eden i/leentar bacterias * organisos genéticaente odi0icados coo ins!o /ara reali$ar alg!na /arte de los /rocesos3 en esa generaci2n3 la bacteria es la encargada de toda la /rod!cci2n del biocob!stible" Act!alente esta generaci2n de cob!stibles se enc!entra en 0ase te2rica3 solo se conoce la /osible r!ta de s#ntesis del etanol a /artir del an%#drido carb2nico3 sin ebargo de/ende totalente de la in0oraci2n genética de !na bacteria arti0icial * /!ede tener liitaciones terodin&icas i/ortantes" Toando coo base lo antes dic%o en este arco te2rico se /!ede decir 1!e el /ro*ecto 1!e se desarrollara en esta ocasi2n3 corres/onde a !n biocob!stible de /riera generaci2n *a 1!e s! obtenci2n ser& a base aceites 'egetales * a/o*ados con la tecnolog#a &s sencilla /ero e0ecti'a /ara 1!e se logre !n /rod!cto de calidad"
/.3 11!+)$e&!&
Para !n e,or entendiiento del /ro*ecto este se di'idir& en !na serie de %i/2tesis las c!ales abarcan di0erentes &reas de est!dio" .i/2tesis 6W: al i/leentar el !so del biodiesel se red!cen los ni'eles de containaci2n ca!sados /or los H%idrocarb!ros no 1!eados3 gases NO * de ti/o in'ernadero; 1!e son generados /or el diésel 02sil" .i/2tesis 7W: es &s barato el /recio de 0abricaci2n /or litro del biodiesel en co/araci2n con el /recio de 0abricaci2n /or litro del diésel de origen 02sil" D&ndole al /ro*ecto !na Hsostenibilidad econ2ica" 6< .i/2tesis 8W: a largo /la$o es &s aigable con el abiente * esto %ace 1!e se con'ierta en !na /arte 0!ndaental del desarrollo sostenible"
9
Son !na gran cantidad de co/!estos di0erentes3 dentro de éstos3 segGn est!dios %ec%os /or el Instit!to de Oncolog#a en el Castelo Benti'oglio3 Italia3 se %a deostrado 1!e el benceno es !n agente carcin2geno ca!sante de t!ores3 tanto c!ando es ingerido coo in%alado en todas las es/ecies de aniales est!diadas" Prod!cen irritaci2n de o,os3 cansancio * tos3 * reaccionan con otras s!stancias en el aire * en /resencia de l!$ /rod!ciendo o@idantes 0oto1!#icos3 res/onsables de neblina * disin!ci2n de la 'isibilidad en las !rbes etro/olitanas" Se /rod!cen /or cob!sti2n inco/leta3 e'a/oraci2n * /robleas de encendido" %tt/:%tl"rincondel'ago"cocarb!rantes"%tl
10
La sostenibilidad econ2ica i/lica el !so de /r&cticas econ2icaente rentables 1!e sean tanto social3 coo abientalente res/onsables"
CAPITULO III* "e$%d%,%g8a En el /resente ca/#t!lo se est!diara la sec!encia l2gica de /asos 1!e se necesitan /ara desarrollar el /ro*ecto del biodiesel /or edio de !na in'estigaci2n * 12 e@/erientaci2n3 a/o*ados con el conocido Hétodo cient#0ico 66 11
El étodo cient#0ico 0!e desarrollado /or alileo /ara est!diar los 0en2enos nat!rales lle'ando !n registro detallado de s!s obser'aciones" S! étodo se basaba 0!ndaentalente en la obser'aci2n * en la e@/erientaci2nJ as/ectos 1!e en la act!alidad son !* i/ortantes en la sol!ci2n de /robleas" M9$%d% !e#$85!% Se basa en !na e@/erientaci2n siste&tica /or edio de edidas * an&lisis c!idadosos" El )étodo cient#0ico es !na serie de /asos ordenados 1!e sir'en /ara deterinar todas las caracter#sticas de los s!cesos est!diados" A /artir de los an&lisis se ded!cen concl!siones" Posteriorente estas concl!siones se /r!eban /ara deterinar si son '&lidas" Eta/as del )étodo cient#0ico Obser'aci2n: Consiste en e@ainar atentaente a si/le 'ista o con a!@ilio de ciertos instr!entos * %erraientas la nat!rale$a de los ob,etos" La obser'aci2n es 0!ndaental /ara detectar necesidades en !n /roblea deterinado" .i/2tesis: Consiste en %acer !na serie de s!/osiciones * /ron2stico 0or!lando !n ase'eraci2n o bien en!nciado 1!e antecede a otros constit!*endo s! 0!ndaento" La .i/2tesis es /arte de la /laneaci2n3 0!ndaentando lo 1!e se es/era" E@/erientaci2n: Consiste en /robar * e@ainar lle'ando a ni'el de laboratorio el /roblea en est!dio" La e@/erientaci2n es 0!ndaental3 /ara dar !na correcta sol!ci2n a !n /roblea de Ingenier#a es necesario desarrollar re/etidaente la /ro/!esta de sol!ci2n al /roblea3 /ara /oder llegar a concl!siones" Co/robaci2n: Consiste en /ro/oner /r!ebas /ara llegar a la res/!esta del /roblea con certe$a * claridad3 in'ol!crando toda la in0oraci2n 1!e dé sol!ci2n a la sit!aci2n 1!e se desarroll2 a ni'el de laboratorio" La co/robaci2n es decisi'a3 *a 1!e /or edio de indicadores se e'alGa si el /ro*ecto /rocede o no" Teor#a: Es el conociiento es/ec!lati'o considerado con inde/endencia de toda a/licaci2n" La teor#a es !na sol!ci2n conce/t!al sin toar en c!enta el desarrollo del /ro*ecto en s! e,ec!ci2n" %tt/:"ingenieria"!na"@Xg!iaind!strialsol!cionin0o88"%t
0. :rea de !#2e&$!ga!)# El &rea en el 1!e estar& encargada n!estro /ro*ecto de elaboraci2n de biodiesel ser& el &rea de in'estigaci2n b&sica 67" MPor 1!é en el &rea de in'estigaci2n b&sica Entra dentro de esta &rea /or1!e ediante bGs1!eda de in0oraci2n se trata de desarrollar !na s!stancia s!stentable a /artir de eleentos 1!e son aigables con el edio abiente3 a!n1!e al /arecer esta anera se basa &s /ara ser desarrollada en !n laboratorio3 tabién se e/lea de esta 0ora debido a 1!e se !tili$an ateriales 1!e con reg!laridad se e/lean en !n laboratorio3 as# coo desc!brir el e0ecto 1!e generara esta n!e'a s!stancia en los otores diésel creando !n criterio /ro/io de los /ros * los contras de los e0ectos 1!e /!edan res!ltar" El ti/o de in'estigaci2n b&sica no es el Gnico en el 1!e se estar& traba,ando /or1!e c!ando *a se %a*an obtenido los desc!briientos * res!ltados deseados coo res!ltado de las in'estigaciones b&sicas se a/licaran a sit!aciones reales3 es decir3 se e/learan /ara crear * desarrollar el cob!stible alternati'o /ara 1!e /osteriorente se /roceda a reali$ar /r&cticas a/lic&ndolo en !n otor diésel" Solo as# * de esa anera se /odr& co/robar 1!e n!estro an&lisis * res!ltados 0!eron correctos al oento de la elaboraci2n3 en caso de 0allar3 se contin!ara e@/erientando3 e'al!ando cada !no de los criterios *a establecidos /ara 1!e al 0inal se /!edan dar res!ltados /ositi'os" Este ti/o e in'estigaci2n en el 1!e se cobina la in'estigaci2n b&sica con los /rocesos e@/erientales es la in'estigaci2n a/licada" Dentro de la in'estigaci2n a/licada se incl!*en di0erentes ti/os de in'estigaciones3 13 /!eden ser descri/ti'as3 las c!ales describen caracter#sticas de los /rocesos 1!e
o étodos a seg!ir as# coo las caracter#sticas de la s!stancia anteriorente e'al!adas"
0./ d!&e;% de !#2e&$!ga!)# <%#e+$%& !e#$85!%& de, +r%6e$%= Para entender el /roceso de e@/erientaci2n 1!e se /resentara en el a/artado 1!e sig!e3 el c!al es la e@/erientaci2n3 se o/t2 /or crear coo antesala este 14 s!bca/#t!lo3 en el c!al se e@/licaran los conce/tos cient#0icos 1!e son necesarios de conocer /ara entender el /roceso de 0abricaci2n del biodiesel"
La >(8"!a 6 e, -!%d!e&e, Entender bien las 'arias reacciones 1!#icas nos dar& !na e,or idea de los /rod!ctos a obtener"
C%#e+$(a,!?a!)# de, ae!$e 2ege$a,
G,!er!#a* HLa glicerina3 tabién conocida coo glicerol3 es !n alco%ol l#1!ido 1!e /!ede ser !sado /ara elaborar di'ersos /rod!ctos coo ,ab2n" Es incolora e inolora3 ade&s de absorber !* bien otros l#1!idos * disol'erse en el ag!a" 68
12
in'estigaci2n b&sica: nos re0erios con este conce/to 3a3 !na desarrollo del eto cient#0ico con el 0in a!entar el ni'el de conociiento * desarrollar !n /rod!cto 1!e a largo /la$o sea a/licable en !n edio cotidiano
Tr!g,!9r!d%* HSon !n ti/o de grasa /resente en el torrente sang!#neo * en el te,ido adi/oso" n e@ceso de en este ti/o de grasa /!ede contrib!ir al end!reciiento * el estrec%aiento de las arterias" 69
D!g,!er!d%* Hn diglicérido est& 0orado /or !na oléc!la de glicerol =glicerina> esteri0icada con dos &cidos grasos6?
:!d%& gra&%&* HLos &cidos grasos son &cidos org&nicos onoenoicos3 1!e se enc!entran /resentes en las grasas3 raraente libres3 * casi sie/re esteri0icando al glicerol * e'ent!alente a otros alco%oles" 6 Ti/os de &cidos grasos: HYSATRADOS: 15 13
=CO)O 3 abril7<6>%tt/:belle$a"!ncoo"coartic!loc!alessonlos!sosdelaglicerina7?8"%tl
14
=)EDLINE PLS3 6ar$o7<6> %tt/s:"nl"ni%"go'edline/l!ss/anis%trigl*cerides"%tl
15
=ZII)EDIC3 9diciebre7<6?> %tt/s:es"i[i/edia"orgi[iDiacilglicQC8QA;rido
16
=BIOKI)ICA DE LOS ALI)ENTOS >%tt/:il[sci"!ni$ar"esbio1!iicateasli/idosacidosgrasos"%tl
+cido ir#stico +cido /al#tico +cido este&rico +cido ara1!#dico YINSATRADOS: +cido /alitoleico +cido oleico YLINOLEICO: +cido linoleico6 Los conce/tos dados anteriorente corres/onde a la /arte del /ro*ecto 1!e se con0ora /or el aceite 'egetal3 a%ora dareos conce/tos 1!e se relacionan con otros térinos * s!stancias 1!e se necesitaran en la /arte de la e@/erientaci2n
A,%%, <>(8"!a %rg@#!a=* HLos alco%oles son co/!esto org&nicos 1!e contienen el gr!/o %idro@ilo =O.>" El etanol es el alco%ol &s sencillo3 se obtiene /or red!cci2n del on2@ido de carbono con %idr2geno"6
17
=KI)ICA TODOS LOS DIAS 3 6<a*o7<6?> %tt/:1!iica/aratodos*!c%oas"blogs/ot"@ 16
18
=KI)ICA ORANICA 3 ER)AN FERNADE\ 37<6> %tt/:"1!iicaorganica"orgalco%oles"%tl
E&$ere&* HLos Esteres son co/!estos 1!e se 0oran /or la !ni2n de &cidos con alco%oles3 generando ag!a coo s!b/rod!cto" 6;
Tra#&e&$er!5!a!)#* HLos ésteres reaccionan con alco%oles en edios &cidos ree/la$ando s! gr!/o alco@i /or el alco%ol corres/ondiente" 7<
Ca,%r* HEs !na cantidad de energ#a * es !na e@/resi2n del o'iiento de las oléc!las 1!e co/onen !n c!er/o"76
Ca$a,!?ad%r*
19
=KI)ICA ] ALO )AS 378oct!bre7<66>%tt/:"1!iica*algoas"co1!iicaorganicaesteres
20
=KI)ICA ORANICA 3 ER)AN FERNANDE\ 3 7<6> %tt/:"1!iicaorganica"orgesteres9?6transesteri0icacionacidadeesteres"%tl
21
=PROFESOR EN LINEA 37<6>%tt/:"/ro0esorenlinea"co"@0isicaCalorU*UTe/erat!ra"%t
HEs !na s!stancia 1!e est& /resente en !na reacci2n 1!#ica en contacto 0#sico con los reacti'os3 * acelera3 ind!ce o /ro/icia dic%a reacci2n sin act!ar en la isa"77
A!d%* HEs !na s!stancia 1!e3 en disol!ci2n3 increenta la concentraci2n de iones de %idr2geno78
a&e* HEs !n i2n o !na oléc!la ca/a$ de /ro/orcionar electrones o ca/tar /rotones" 79
Ca(&$!%* 17 22
=ONI ESCELA 37<6>%tt/:"oni"esc!elas"ed!"aroli/i;;a!tos*/ol!cioncatali$a"%t
23
=DEFINICIONES 37<<>%tt/:de0inicion"deacido
HS!stancia 1!e tiene !na acci2n 1!#ica corrosi'a sobre los te,idos org&nicos" 7? Con estos térinos ser& &s 0&cil entender el /roceso de e@/erientaci2n"
24
=SALD CC)37<6?>%tt/:sal!d"cc"net0a1677base1!iicade0inicin
25
=ENCICLOPEDIA anteriorVsosa
SALD
3670ebrero7<6>%tt/:"enciclo/ediasal!d"code0inicionesca!stico
0.0 eB+er!"e#$a!)#
E1!i/o de seg!ridad: Bata3 g!antes3 lentes * ascara 0acial"
•
Catali$ador: .idr2@ido de Sodio =Sosa 3base>
•
Reacti'os: Aceite de cocina = aceite de canola >
18 •
Reacti'os: )etanol = alco%ol et#lico>
•
Basc!la
•
)atra$ =e1!i'alente a !na ,arra edidora>
•
Tero agitador con !n 'aso de /reci/itado * e$clador" Se /!ede s!stit!ir /or !na lic!adora"
Nota i/ortante: Se debe tener !c%o c!idado * traba,ar con s!a res/onsabilidad *a 1!e el etanol es t2@ico * el %idr2@ido de sodio =sosa> es corrosi'o"
Pr%ed!"!e#$% 6" Se 'ierte el aceite en el contenedor" Nota: Por cada litro de aceite se !tili$aran 7<< l de etanol * 8"? gr de sosa" Si el contenedor a !tili$ar es a*or o enos a 6 litro se /!eden a,!star las concentraciones" E,e/lo: Para cantidad de etanol a !tili$ar" x =900 ml de aceite x 200 ml demetanol / 1000 mlde aceite
x =180 ml de metanol
E,e/lo: Para la cantidad de sosa a !tili$ar" x =900 ml de aceite x 3.5 gr de sosa / 1000 ml de aceite
x =3.15 gr de sosa
7" El aceite se agita * se calienta en !n rango de entre los ?
19
8" Se e$clan el etanol * la sosa /ara 0orar el éto@ido" La sosa se /esa * el etanol se ide de/endiendo de las cantidades necesarias /re'iaente calc!ladas"
9" El eto@ido se 'ierte en el aceite calienteJ es necesario re'isar 1!e la te/erat!ra no e@ceda los ?WC /or1!e el etanol se e'a/ora3 * 1!e no ba,e de los ?
?" Se de,a reaccionar la s!stancia /or !na %ora" 20
" Des/!és de 1!e %a*a /asado el tie/o establecido se detiene el e$clado /ara 1!e la e$cla re/ose * se se/are en biodiesel * glicerina"
" Se se/ara la glicerina del biodiesel" Al ser estas s!stancias !na e$cla iniscible se /!ede obser'ar /er0ectaente abos co/!estos" Para se/arar estas s!stancias se !tili$ara el étodo de decantaci2n 7 26
La decantaci2n se !tili$a /ara se/arar e$clas %eterogéneas3 1!e /!eden estar con0oradas /or !na s!stancia l#1!ida * !na s2lida3 o /or dos s!stancias l#1!idas" Signi0ica sedientar3 colocarse !na de las s!stancias en la base de la otra3 /or e0ecto de s!s distintas densidades3 lo 1!e /erite se/ararlas" %tt/:deconce/tos"cocienciasnat!ralesdecantacion
21
" Es necesario retirar el etanol del biodiesel3 *a 1!e a0ecta s! calidad" Para esto se calienta el biodiesel arriba de ? ^C %asta 1!e se e'a/ore" ;" Se de,ara calentar %asta 1!e la s!stancia de,e de b!rb!,ear" 6<" Para 0inali$ar el biodiesel se debe de la'ar /ara e'itar 1!e %a*an 1!edado i/!re$as 1!e no %a*an reaccionado" Para el la'ado de este se re1!erir& ag!a3 /or lo 1!e3 se !tili$ara ag!a" El biodiesel se e$clara con la itad de s! 'ol!en de ag!a" Se agitara * se de,ara 1!e se se/aren !sando el iso étodo de decantaci2n" Para 1!e este 1!ede lo &s li/io /osible se debe la'ar de 7 a 8 'eces"
66" Al reali$ar el la'ado de esta s!stancia se retirara el ag!a del biodiesel * el resto de las i/!re$as * 1!edara listo /ara /oder ser !sado solo * e@cl!si'aente /ara otores diésel"
Con este sencillo /rocediiento se /!ede 0abricar biodiesel3 coo /odeos obser'ar se necesita de /aciencia * de instr!entaci2n re1!erida3 /ara el 1!e biodiesel salga con la e,or calidad /osible"
CAPITULO I'* Pre&e#$a!)# a#@,!&!& e !#$er+re$a!)# de re&(,$ad%& 22
Para entender de e,or anera el an&lisis de los res!ltados =el biodiesel coo tal> se debe de anali$ar desde !n /!nto de 'ista estr!ct!ral =1!#ico> cada reacti'o 1!e se !tili$ara /ara la creaci2n del biodiesel"
Ae!$e 2ege$a,* Para la creaci2n del biodiesel se !tili$2 aceite de col$a3 el c!al es !* coercial * /or lo tanto 0&cil * barato de ad1!irir" Para saber c2o se i/leentara en la obtenci2n del biodiesel es necesario saber 1!e el aceite de col$a en s! a*oritaria /arte3 est& constit!ido /or acido /al#tico =+cido graso> el c!al est& constit!ido /or
grandes cadenas de carbono e %idrogeno3 siendo C.8=C.7>69COO. s! 02r!la 1!#ica
A,%%, "e$8,!% <"e$a#%,=* na de los /artici/antes de la reacci2n /ara la obtenci2n del biodiesel es el etanol3 el c!al es !n alco%ol sencillo con 0or!la 1!#ica C. 8O.
H!dr)B!d% de &%d!% <&%&a a(&$!a= <a$a,!?ad%r=* S! 02r!la 1!#ica es =NaO.>3 tabién conocido coo sosa c&!stica es !n s2lido blanco cristalino sin olor 1!e absorbe %!edad del aire=%igrosc2/ico>" El %idr2@ido de sodio es !* corrosi'o3 generalente se !sa en 0ora s2lida o coo !na sol!ci2n de ?
A#@,!&!& >(8"!% de, +r%e&% de rea!)# de, -!%d!e&e, 23
Para anali$ar el /roceso de creaci2n del biodiesel lo di'idireos en dos /artes =reacciones /riarias * sec!ndarias> Reacci2n /riaria La reacci2n del biodiesel oc!rre c!ando el alco%ol ree/la$a a !no de los gr!/os de ésteres en la glicerina3 con'irtiendo !n triglicérido en !n diglicérido * !na oléc!la de biodiesel" Este ti/o de reacci2n3 donde !n alco%ol s!stit!*e a !n Ester3 se llaa transesteri0icaci2n" La reacci2n continGa al ree/la$ar en cada !no de los gr!/os alco%oles cada oléc!la de grasa en tres de biodiesel * !na de
glicerina" En condiciones norales3 esta reacci2n oc!rre !* des/acio" Para dar /aso a !na reacci2n &s r&/ida3 se necesita calor * !n catali$ador" La reacci2n /!ede ser catali$ada /or !n &cido o !na base" El étodo &s coGn !sa el %idr2@ido de sodio =NaO.>
Rea!)# &e(#dar!a En con,!nto con la deseada reacci2n del biodiesel3 %a* !c%as &s reacciones 1!e /!eden oc!rrir con 'arios containantes en el aceite" Los containantes en el aceite3 *a sea ag!a o &cidos grasos libres3 /!eden /rod!cir e0ectos no deseados3 siendo !no de éstos el ,ab2n" NaO. reacciona con el ag!a * los &cidos grasos libres /ara /rod!cir ,ab2n" Dado 1!e deasiado ,ab2n en el biodiesel /!ede /rod!cir !na He!lsi2n73 !n /aso i/ortante en la /rod!cci2n del biodiesel es aseg!rarse de 1!e la cantidad de ag!a es lo s!0icienteente ba,a coo /ara e'itar la /rod!cci2n de ,abones"
C%"+r%-a!)# de !+)$e&!& H!+)$e&!& * La %i/2tesis 6 1!eda a/robada3 *a 1!e coo se obser'2 en el an&lisis 1!#ico de la reacci2n del biodiesel se /!ede obser'ar 1!e cada reacti'o * /rod!cto de la 24 reacci2n /ara %acer biodiesel3 no contienen en s! estr!ct!ra olec!lar NITROENO ni A\FRE3 lo c!al3 al oento de lle'ar el biodiesel al /roceso de cob!sti2n en las c&aras del otor3 no se generan gases t2@icos * 27
La e!lsi2n es !n /roceso 1!e consiste en la e$cla de dos l#1!idos di0erentes 1!e no se /!edan e$clar3 es decir3 1!e sean iniscibles entre s#" no de los l#1!idos se encontrar& 0orando la 0ase3 conocida con el nobre de dis/ersa3 1!e se encontrar& constit!ida /or el l#1!ido 1!e ser& dis/ersado dentro del otro l#1!ido 1!e con0ora la e$cla3 el c!al ser& el 0orador de la 0ase conocida coo3 contin!a3 o tabién3 dis/ersante" =E!lsi2n _ La !#a de K!#ica> %tt/:1!iica"lag!ia7<<<"coconce/tosbasicose!lsion`i@$$9-dDD0b
containantes /or el contrario al cob!stionar el biodiesel se obtiene coo res!ltado CO7 ] .7O los c!ales son !c%o enos containantes * &s 0&cil de /rocesar /or la nat!rale$a
H!+)$e&!& /* En el caso de la %i/2tesis 73 se toara coo incorrecta3 *a 1!e el /recio /ara %acer biodiesel de 0ora casera /or litro costo alrededor de 78)N contra los 69)N del diésel 02sil3 /ero se estia 1!e si se 0abrica el biodiesel de anera ind!strial3 los costos de este /odr#an llegar a ba,ar %asta los 68")N
H!+)$e&!& 0* Al 1!edar co/robada la %i/2tesis 63 se %ace 0&cil co/robar la %i/2tesis 83 /or 1!e al no e@istir gases containantes3 este cob!stible se %ace aigable con el abiente * /or lo tato entrar#a en la categor#a de desarrollo s!stentable 3 el Gnico incon'eniente en la %i/2tesis es 3 si3 Mde 'erdad a largo /la$o es rentable 3 se %ace este c!estionaiento /or1!e /ara 0abricar biodiesel se necesitan agotar rec!rsos del ca/o"
25 C%#,(&!%#e&
En retros/ecti'a3 el biodiesel *a tiene !c%os a4os de e@istir3 /ero con la globali$aci2n %an 'enido !na serie de /robleas coo lo es la containaci2n 1!e generan las a1!inas 1!e nos %acen la 'ida &s 0&cil3 con esta containaci2n * /robleas sociales 1!e genera3 el %!ano le %a dado i/ortancia al desarrollo s!stentable * de estas /reoc!/aciones de reediar el da4o 1!e se le %ace al /laneta3 se reto2 la idea de %acer biocob!stibles"
En concl!si2n 3 la 0!ente energética denoinada biodiesel tiene !n 0!t!ro /roetedor en el ca/o de las energ#as alternati'as 3 gracias a 1!e con estas se eliina en gran edida las eisiones de containantes 3 /ero aGn %a* 1!e e,orar !c%os as/ectos coo lo es la concienti$aci2n de la gente /ara 1!e ellos /!edan !tili$ar estas 0!entes de energ#a li/ia 3 as# coo tabién la !rgente e,ora de los /rocesos /ara 0abricarlo 3 *a 1!e 3 coo se obser'2 3 0abricarlo de anera cacera es caro * de larga d!raci2n 3 ade&s 3 si el !so del biodiesel llegase a crecer 3 * este se 0abricara de anera ind!striali$ada 3 los /recios de las seillas se ele'ar#an" Es /or esto 1!e el conce/to de biodiesel %ablando socioecon2icaente es toda'#a borroso3 /ero en el &bito cient#0ico es claro * /otencialente bene0icioso"
!-,!%gra58a 26 %tt/:"0ao"orgeconoicessess0ses =ecologia3 7<<;> %tt/:'i0ea"blogs/ot"@7<<;<9antecedentes%istoricosdelaecologia"%tl %tt/:cc1c"/angea"orgcastsostenisoscast"%tl %tt/:"botanicalonline"coaceiteUdeUcol$a"%t
%tt/:%tl"rincondel'ago"cocarb!rantes"%tl %tt/:"ingenieria"!na"@Xg!iaind!strialsol!cionin0o88"%t =CO)O3 abril7<6> %tt/:belle$a"!ncoo"coartic!loc!alessonlos!sosdelaglicerina7?8"%tl =)EDLINE PLS3 6ar$o7<6> %tt/s:"nl"ni%"go'edline/l!ss/anis%trigl*cerides"%tl =ZII)EDIC3 9diciebre7<6?> %tt/s:es"i[i/edia"orgi[iDiacilglicQC8QA;rido =BIOKI)ICA DE LOS ALI)ENTOS> %tt/:il[sci"!ni$ar"esbio1!iicateasli/idosacidosgrasos"%tl =KI)ICA TODOS LOS DIAS3 6<a*o7<6?> %tt/:1!iica/aratodos*!c%oas"blogs/ot"@ =KI)ICA ORANICA3 ER)AN FERNADE\ 37<6> %tt/:"1!iicaorganica"orgalco%oles"%tl =KI)ICA ] ALO )AS 378oct!bre7<66> %tt/:"1!iica*algoas"co1!iicaorganicaesteres =KI)ICA ORANICA3 ER)AN FERNANDE\3 transesteri0icacionacidadeesteres"%tl
7<6> %tt/:"1!iicaorganica"orgesteres9?6
=PROFESOR EN LINEA 37<6> %tt/:"/ro0esorenlinea"co"@0isicaCalorU*UTe/erat!ra"%t =ONI ESCELA 37<6> %tt/:"oni"esc!elas"ed!"aroli/i;;a!tos*/ol!cioncatali$a"%t =DEFINICIONES 37<<> %tt/:de0inicion"deacido =SALD CC)3 7<6?> %tt/:sal!d"cc"net0a1677base1!iicade0inicin =ENCICLOPEDIA SALD 3670ebrero7<6> %tt/:"enciclo/ediasal!d"code0inicionesca!stico anteriorVsosa %tt/:deconce/tos"cocienciasnat!ralesdecantacion =E!lsi2n _ La !#a de K!#ica> %tt/:1!iica"lag!ia7<<<"coconce/tosbasicose!lsion`i@$$9-dDD0b
A#eB%&
Ordenados /or a/arici2n en el te@to Cob!stibles 02siles: Se agr!/an ba,o esta denoinaci2n el carb2n3 el /etr2leo * el gas nat!ral3 /rod!ctos 1!e /or s!s caracter#sticas 1!#icas se e/lean coo cob!stibles" Se %an 0orado nat!ralente a tra'és de co/le,os /rocesos biogeo1!#icos3 desarrollados ba,o condiciones es/eciales d!rante illones de
