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Biodiesel: elaboracion artesanal
16 Nov, 2005 - 16:09:00
El biodiesel es uno de los combustibles ecológicos, mas fácil de elaborar, con resultados exitosos para los vehículos a diesel, usos varios y el ambiente.

             

 

 

Biodiesel: elaboracion artesanal

El biodiesel es uno de los combustibles ecológicos, mas fácil de elaborar, con resultados exitosos para los vehículos a diesel, usos varios y el ambiente.

Podemos decir que es un ECOCOMBUSTIBLE proveniente de recursos renovables, ya que se obtiene de los aceites vegetales, tales como:  colza, girasol, algodón, canola, palma africana, corozo, aceites comestibles ya usados (el de su propio negocio o industria),  etc. ó bien de grasas animales, o combinados .

Podemos usar directamente los aceites vegetales con cambios técnicos en los motores, ó bien el biodiesel sin casi ningún cambio en el motor del vehiculo, o mezclar con diesel, kerosene o solventes.

En este artículo tocaré únicamente el tema de la elaboración de BIODIESEL a nivel artesanal.  Por supuesto, se puede llegar a tecnificar de tal manera que la producción industrial sea viable, segura y obtener un producto de máxima calidad.

Para la fabricación de BIODIESEL es necesario considerar detenidamente las variables, los ingredientes a utilizar, para obtener los mejores resultados. Estos son:

  • Aceite vegetal
  • Soda cáustica (hidróxido de sodio)
  • Metanol (alcohol metílico )

1. Los aceites vegetales

Acondiciónelos para obtener los mejores resultados. Lávelos (eliminación de impurezas y ácidos grasos libres). Climatícelos (para evitar cristales a bajas temperaturas). Deséquelos (elimine la humedad, agua)

1.1. Lavado

Ácidos grasos libres en el aceite vegetal: Si el aceite escogido tiene un grado muy alto de ácidos grasos libres,  puede causarle problemas en la separación del biodiesel y la glicerina formada en la reacción (transesterificacion).

Estos ácidos grasos libres forman jabón con el metóxido de sodio que tendrá que adicionar, emulsionando la grasa y la glicerina formada, obteniendo una masa gelatinosa sin fases posibles de separación. Así, que es necesario asegurarse que no tenga acidez libre, esto lo puede lograr de la siguiente manera:

Antes de iniciar el proceso, lave el aceite con agua cáustica. Para diez (10) litros de aceite vegetal liquido adicione dos (2) litros de solución cáustica. La solución cáustica es: 250 gramos (¼ de kilo) de soda cáustica en escamas disueltos en 2 litros de agua.

El aceite vegetal y la solución cáustica se ponen en contacto, se calienta y agita levemente y se deja reposar por 24 horas. Esto hará que los ácidos grasos libres reaccionen con la soda cáustica formando jabón, que ira la fondo del recipiente.

Esta solución jabonosa la drena del fondo, podrá utilizarla para lavar equipos, pisos,  etc. y el aceite flotante quedara sin ácidos grasos libres.

Por supuesto, con análisis químicos se puede definir técnicamente la acidez libre y neutralizarla exactamente. Pero en este artículo pretendo indicar una producción artesanal.

1.2. Climatización del aceite vegetal

Es necesario tomar en consideración, que el biodiesel, deberá mantenerse fluido,  sin pequeñas partículas sólidas (cristales ), o gelatinoso, en temperaturas ambientales bajas, porque de lo contrario obstruirá el filtro del combustible.

Esto también pasa con el diesel, al cual le adicionan anticongelantes para evitarlo. Por lo que es necesario escoger bien el aceite vegetal a utilizar, ó adicionarle aditivos que evitan la formación de cristales.

Si ponemos como parámetro de temperatura, para nuestra región, tropical (Guatemala),  cinco (5) grados centígrados. Deberíamos considerar un aceite vegetal winterizado, climatizado, para que a esa temperatura permanezca fluido, sin cristales que lo opaquen,  o bien adicionarle un aditivo que lo evite: EVA (ethylene vynil acetate), éteres de glicoles.

O bien climatícelo Ud. mismo: caliente el aceite, luego coloque el aceite a la temperatura de 5 grados centígrados, por unas 24 horas, observará dos fases, la parte baja, son los cristales que a esa temperatura son sólidos (grasas saturadas) y en la parte superior quedarán los aceites líquidos (grasas insaturadas), que son los que utilizará para elaborar el biodiesel.  La parte sólida la puede utilizar como grasa lubricante.

Otra forma de evitar cristales o incremento de la viscosidad en el Biodiesel en bajas temperaturas ambientales es combinar, al final de la producción, Diesel y Biodiesel, aprovechando las características del combustible diesel que se encuentra en el mercado.

Sugiero una mezcla del 20 % de biodiesel y 80 % de diesel (B20) para empezar el ensayo en donde lo vaya a utilizar y luego ir subiendo el contenido de biodiesel a conveniencia, hasta llegar al 100 % de biodiesel (B100).

1.3. Desecado - Agua en aceite vegetal 

Para comprobar la existencia de agua, coloque el aceite en un frasco de vidrio. Debe estar completamente cristalino. Si lo ve algo opaco, translucido, es porque posee agua.

Es necesario evitar que el aceite pueda contener agua en solución, ya que tendrá  problemas en la separación del biodiesel y en la calidad del mismo. Para eliminar el agua, sencillamente caliente el aceite a unos 70 a 80 grados centígrados por varias horas.

2. Metoxido de sodio

Este es el ingrediente que reaccionará químicamente con el aceite
vegetal para producir el Biodiesel. Para prepararlo necesita (paso 3.4):

  • Metanol  (alcohol metílico)
  • Hidróxido de sodio en escamas (soda cáustica, 96% pureza)

Puede utilizar también Etanol (alcohol etílico) pero se necesita experiencia en Ing. Química para llevar a cabo el proceso. Así que en este caso es mejor utilizar metanol.

El metanol es venenoso tenga cuidado de aspirarlo. El metanol y el hidróxido de sodio, son materiales que absorben el agua ambiental con mucha facilidad, así que lleve a cabo esta operación (3.4) lo mas rápido posible. Recuerde que el agua es un enemigo para este proceso.

3. Proceso de elaboración del BIODIESEL

Para un (1) litro de aceite vegetal. Si desea elaborar una cantidad mayor, simplemente multiplique las cantidades aquí indicadas por el numero de litros que desea producir. Use recipientes de acero inoxidable.

3.1. Caliente un (1) litro del aceite vegetal que acondicionó
anteriormente (paso 1). Puede hacerlo en un recipiente de acero inoxidable. Eleve la temperatura a unos 50 grados centígrados .

3.2. Pese 3.5 gramos de soda cáustica en escamas, 96% de
pureza.

3.3. En otro recipiente limpio y seco, coloque 200 centímetros cúbicos de Metanol.

3.4. Mezcle la soda cáustica (paso 3.2)  con el metanol (paso 3.3) hasta disolverla. Observará que la temperatura sube en algunos grados. Mezcle con una espátula hasta lograr la solución completa de la soda cáustica. Esta solución es venenosa y dañina para la piel. Tome las
precauciones del caso (guantes de hule, anteojos, etc).

3.5. Adicione sobre el aceite vegetal (paso 3.1) la solución de metoxido de sodio (paso 3.4), poco a poco, mezcle con una espátula por unos quince minutos. Al inicio es viscoso y luego menos viscoso.

3.6. Deje reposar el producto, si todo fue bien, en cosa de 30 minutos Ud. observara dos fases; en la parte superior una fase liquida y dorada (biodiesel) y en la parte inferior una parte café (glicerina y jabón).

3.7. Déjelo reposar por 24 horas, sifonee la parte superior que es el biodiesel. La parte inferior es la glicerina y el alcohol en exceso.

A nivel industrial puede recuperar el metanol que se encuentra en esta fase por destilación, además, refinar la glicerina, que tiene muy buena demanda por sus múltiples usos. O bien venderla tal cual, a alguna industria jabonera, de cosméticos, etc.

De esta forma Ud. ha obtenido "BIODIESEL" de una forma artesanal. Como podrá observar es sumamente sencillo, pero para utilizarlo formalmente en vehículos, es recomendable implementar controles de calidad, para hacer cumplir el producto con las normas internacionales de calidad de combustibles. Además, es necesario cambiar ciertas mangueras plásticas ó caucho del vehiculo, empaques, sellos, diafragmas, etc., pues el biodiesel podría dañarlas. El poder limpiador del biodiesel puede arrastrar suciedad existente en el sistema de diesel causando problemas en la ignición del vehiculo.

Pero hay una serie de usos que aceptan la calidad obtenida sin mayores parámetros de calidad química, así por ejemplo: lavado de piezas de equipos, lubricante industrial excelente (afloja piezas, limpiador, protector, etc), combustible para el quemador de calderas y otros. Algunas características comparativas entre diesel y biodiesel son las siguientes:

BIODIESEL

DIESEL

Poder calorífico inferior (kcal/kg.)  aprox.

9,000

10,000

Punto de inflamación oC

120 - 170

60 - 80

Numero de cetanos

48 - 60

46

Relación  aire/combustible

13 - 14

15

El costo de la  producción del BIODIESEL, dependiendo del aceite vegetal que se utilice:

Cceite vegetal virgen (AVV) o aceite vegetal usado (AVU), debería encontrarse entre los US $2.50 a US $1.50 por galón.

Si necesita alguna colaboración de mi parte, cuente conmigo.

Ing. Luis Alfonso Cruz Gordillo
lacruzgordillo@yahoo.com

 

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