martes, 15 de junio de 2010
ALIMENTO ENERGIA Y AMBIENTE
03/06/2007 - Alimento, energía y ambiente
Si alguien duda que se puede compatibilizar la producción de alimentos con la obtención de bioenergía a partir de los granos, tendría que darse una vueltita por Mead, Nebraska. Allí funciona, desde hace apenas un mes, un feedlot con capacidad para 25.000 novillos, junto a una planta de etanol capaz de elaborar 100.000 metros cúbicos de este biocombustible por año. Visitamos la planta con un grupo de cabañeros argentinos invitados por las autoridades del estado de Nebraska, interesados en la genética Angus de la región. Sirvió para corroborar todo lo visto durante el viaje, donde la cuestión del etanol fue un telón de fondo constante. No hay cabaña que no utilice el co-producto de la fermentación del maíz para producir este alcohol. Como apoyo de las vacas en parición en unos casos, para el desarrollo de los reproductores en otros, o para terminación de novillos y vaquillonas de los rodeos generales, la cuestión es que el \"distillers grain\" (residuo de los granos destilados) se ha convertido en un insumo que está transformando profundamente el escenario de la ganadería estadounidense. Y va a repercutir en todo el mundo. Pero el modelo de E3 Operating Company, la empresa de Mead, escapa a todo lo que existía. Globalmente, el negocio de producir carne vacuna en los Estados Unidos está incorporando los granos destilados. No hay feedlot que no los use. La diferencia es que aquí se integra la producción de carne con la de etanol en un modelo de circuito cerrado, con enormes ventajas económicas y ambientales. El sistema funciona así: la materia prima básica, prácticamente la única que ingresa al establecimiento, es el maíz comprado a los productores (300.000 toneladas por año). El 80% del maíz va a la planta de etanol, el 20% al feedlot. Los novillos reciben una ración típica con 50% de grano de maíz, un 15% de silo de maíz (que se siembra en campo propio, aledaño al feedlot) y un 35% de granos destilados. Los novillos están estabulados, sobre piso de cemento rasurado, que deja pasar los excrementos, orina y bosta. Estos se recogen por un sistema de gravedad, y se almacenan en una laguna a cielo abierto, con piso de polietileno para impermeabilizar. Desde allí se introduce en un tanque de fermentación anaeróbica, para obtener biogás. El biogás alimenta las calderas del destilador. Así, el emprendimiento es absolutamente autónomo en materia energética. \"Cuando esté en régimen, en un par de meses, no ingresará una sola caloría de afuera\", aseguró Back Wehrbein, gerente de la operación. Una tonelada de maíz entrega 350 litros de etanol y 350 kilos de destilado de granos húmedos. El resto se convierte en dióxido de carbono, que se produce durante la digestión de los novillos y en la destilación del maíz, al quemarse el biogás. Los de E3 no descartan, en el futuro, capturar este CO2 para venderlo a las embotelladoras de bebidas gaseosas. El feedlot tiene ya treinta años de vida. Está archi probado. Al estar construido sobre cemento, alberga un novillo cada 3 metros cuadrados. Los animales no están hacinados, tienen espacio para echarse todos juntos, y aunque existen, no hay muchos problemas podales. Los animales con daños en las pezuñas se apartan, se envían a corrales de tierra, y la mayor parte vuelven a los de cemento a los pocos días. Los mayores inconvenientes sanitarios tienen que ver con enfermedades respiratorias, comunes en todos los feedlots del país. Además del piso ranurado, tiene techo inclinado, con un ala rebatible, que permite un sencillo control de la temperatura jugando con la velocidad del viento. Lo que llama la atención es que no hay olor, por el sistema de piso ranurado y al evitarse la descomposición espontánea de la bosta. Es uno de los valores que más destacan del sistema, por las restricciones ambientales crecientes que padecen los feedlots. Pero no todo termina en la simple obtención de biogás a partir de la bosta. En una torre aparte se separa y filtra el amoníaco, que vuelve al campo como fertilizante. El residuo de la fermentación de la bosta, rico en nutrientes como fósforo, azufre y micronutrientes, también se usa como abono. Una de las cuestiones que más se cuestionan a la elaboración de etanol de maíz es el alto consumo energético del proceso. Trabajos exhibidos por algunos opositores intelectuales a la sustitución de nafta por etanol indican que se requieren más unidades de energía fósil para producir una unidad de este biocombustible, que lo que éste entrega al quemarse en el motor de un vehículo. Esto es relativamente cierto en los sistemas convencionales, donde se utiliza carbón para la destilación. Pero el proceso de Mead introduce la variable de utilizar la bosta. La cascada de valor es impresionante. Un deshecho altamente contaminante, muy costoso de manipular, que genera incomodidad para los trabajadores y la población circundante, de pronto se le encuentra utilizada como fuente de energía de una planta de bioetanol. Esta planta integrada es la primera en su tipo. Pero Wehrbein contó que están evaluando la instalación de otras tres en lo inmediato. Y hay otras 10 en carpeta. Sin humo, sin olor, sin energía fósil. Parece futurista, pero lo vimos, lo tocamos, estuvimos ahí. ¡Existe!
Si alguien duda que se puede compatibilizar la producción de alimentos con la obtención de bioenergía a partir de los granos, tendría que darse una vueltita por Mead, Nebraska. Allí funciona, desde hace apenas un mes, un feedlot con capacidad para 25.000 novillos, junto a una planta de etanol capaz de elaborar 100.000 metros cúbicos de este biocombustible por año. Visitamos la planta con un grupo de cabañeros argentinos invitados por las autoridades del estado de Nebraska, interesados en la genética Angus de la región. Sirvió para corroborar todo lo visto durante el viaje, donde la cuestión del etanol fue un telón de fondo constante. No hay cabaña que no utilice el co-producto de la fermentación del maíz para producir este alcohol. Como apoyo de las vacas en parición en unos casos, para el desarrollo de los reproductores en otros, o para terminación de novillos y vaquillonas de los rodeos generales, la cuestión es que el \"distillers grain\" (residuo de los granos destilados) se ha convertido en un insumo que está transformando profundamente el escenario de la ganadería estadounidense. Y va a repercutir en todo el mundo. Pero el modelo de E3 Operating Company, la empresa de Mead, escapa a todo lo que existía. Globalmente, el negocio de producir carne vacuna en los Estados Unidos está incorporando los granos destilados. No hay feedlot que no los use. La diferencia es que aquí se integra la producción de carne con la de etanol en un modelo de circuito cerrado, con enormes ventajas económicas y ambientales. El sistema funciona así: la materia prima básica, prácticamente la única que ingresa al establecimiento, es el maíz comprado a los productores (300.000 toneladas por año). El 80% del maíz va a la planta de etanol, el 20% al feedlot. Los novillos reciben una ración típica con 50% de grano de maíz, un 15% de silo de maíz (que se siembra en campo propio, aledaño al feedlot) y un 35% de granos destilados. Los novillos están estabulados, sobre piso de cemento rasurado, que deja pasar los excrementos, orina y bosta. Estos se recogen por un sistema de gravedad, y se almacenan en una laguna a cielo abierto, con piso de polietileno para impermeabilizar. Desde allí se introduce en un tanque de fermentación anaeróbica, para obtener biogás. El biogás alimenta las calderas del destilador. Así, el emprendimiento es absolutamente autónomo en materia energética. \"Cuando esté en régimen, en un par de meses, no ingresará una sola caloría de afuera\", aseguró Back Wehrbein, gerente de la operación. Una tonelada de maíz entrega 350 litros de etanol y 350 kilos de destilado de granos húmedos. El resto se convierte en dióxido de carbono, que se produce durante la digestión de los novillos y en la destilación del maíz, al quemarse el biogás. Los de E3 no descartan, en el futuro, capturar este CO2 para venderlo a las embotelladoras de bebidas gaseosas. El feedlot tiene ya treinta años de vida. Está archi probado. Al estar construido sobre cemento, alberga un novillo cada 3 metros cuadrados. Los animales no están hacinados, tienen espacio para echarse todos juntos, y aunque existen, no hay muchos problemas podales. Los animales con daños en las pezuñas se apartan, se envían a corrales de tierra, y la mayor parte vuelven a los de cemento a los pocos días. Los mayores inconvenientes sanitarios tienen que ver con enfermedades respiratorias, comunes en todos los feedlots del país. Además del piso ranurado, tiene techo inclinado, con un ala rebatible, que permite un sencillo control de la temperatura jugando con la velocidad del viento. Lo que llama la atención es que no hay olor, por el sistema de piso ranurado y al evitarse la descomposición espontánea de la bosta. Es uno de los valores que más destacan del sistema, por las restricciones ambientales crecientes que padecen los feedlots. Pero no todo termina en la simple obtención de biogás a partir de la bosta. En una torre aparte se separa y filtra el amoníaco, que vuelve al campo como fertilizante. El residuo de la fermentación de la bosta, rico en nutrientes como fósforo, azufre y micronutrientes, también se usa como abono. Una de las cuestiones que más se cuestionan a la elaboración de etanol de maíz es el alto consumo energético del proceso. Trabajos exhibidos por algunos opositores intelectuales a la sustitución de nafta por etanol indican que se requieren más unidades de energía fósil para producir una unidad de este biocombustible, que lo que éste entrega al quemarse en el motor de un vehículo. Esto es relativamente cierto en los sistemas convencionales, donde se utiliza carbón para la destilación. Pero el proceso de Mead introduce la variable de utilizar la bosta. La cascada de valor es impresionante. Un deshecho altamente contaminante, muy costoso de manipular, que genera incomodidad para los trabajadores y la población circundante, de pronto se le encuentra utilizada como fuente de energía de una planta de bioetanol. Esta planta integrada es la primera en su tipo. Pero Wehrbein contó que están evaluando la instalación de otras tres en lo inmediato. Y hay otras 10 en carpeta. Sin humo, sin olor, sin energía fósil. Parece futurista, pero lo vimos, lo tocamos, estuvimos ahí. ¡Existe!
Subproducto de etanol puede ayudar a mejorar el suelo
En el primer estudio de este tipo, una científica del Servicio de Investigación Agrícola (ARS) ha mostrado que un subproducto de la fermentación de etanol de los residuos de plantas de maíz, llamados 'stover' en ingles, podría aumentar la estabilidad estructural y el contenido de materia orgánica del suelo, particularmente en suelo altamente erosionado.
El 'stover' se refiere a las partes de la planta que se quedan en el campo después de cosechar el maíz. El subproducto de etanol del 'stover' de maíz tiene una concentración de nitrógeno tres veces más que los tallos originales de maíz. El 'stover' está compuesto de partes del tallo que son demasiado resistentes para ser digeridos por los microbios de la fermentación de alcohol y tienen una consistencia similar al abono vegetal, según Jane Johnson, una científica de suelo con el Laboratorio Centro-Norteño de Investigación de la Conservación de Suelo, mantenido por el ARS en Morris, Minnesota.
La aplicación de este subproducto al terreno podría compensar en parte por los riesgos asociados con cosechar la biomasa de las plantas para convertirla a biocombustible. Los riesgos principales de cosechar la biomasa son una aumentación posible de erosión de suelo así como privando el suelo del carbono y nutrientes que posiblemente podrían ser derivados de la biomasa. Otra consideración es la seguridad de aplicar el subproducto de fermentación a los campos de granja.
En el laboratorio, Johnson aplicó el subproducto a dos tipos de suelo, en tres proporciones, hasta el equivalente de seis toneladas de 'stover' por acre. Parte del suelo era muy rica en materia orgánica, mientras otra parte era altamente erosionada y baja en materia orgánica. Johnson también agregó tallos tajados a parte de cada tipo de suelo y dejó otra parte natural para compararlos.
Para verificar la seguridad de aplicaciones del subproducto de fermentación de 'stover' a los campos de granja, Johnson está cultivando cosechas en suelos tratados con el subproducto para análisis. Los resultados preliminares no han mostrado ningún efecto negativo en el maíz o semillas de soya cultivadas en la presencia del subproducto.
El Departamento de Energía de EE.UU. (DOE por sus siglas en inglés) ayudó a financiar este estudio como parte del análisis de DOE del ciclo de vida de la producción de etanol del 'stover' de maíz. Este análisis incluye una comparación de utilizaciones del subproducto que son económicas y amigables con el medio ambiente. El trabajo de Johnson y sus colegas sugiere que un uso podría ser como un tratamiento de suelo para áreas erosionadas.
El 'stover' se refiere a las partes de la planta que se quedan en el campo después de cosechar el maíz. El subproducto de etanol del 'stover' de maíz tiene una concentración de nitrógeno tres veces más que los tallos originales de maíz. El 'stover' está compuesto de partes del tallo que son demasiado resistentes para ser digeridos por los microbios de la fermentación de alcohol y tienen una consistencia similar al abono vegetal, según Jane Johnson, una científica de suelo con el Laboratorio Centro-Norteño de Investigación de la Conservación de Suelo, mantenido por el ARS en Morris, Minnesota.
La aplicación de este subproducto al terreno podría compensar en parte por los riesgos asociados con cosechar la biomasa de las plantas para convertirla a biocombustible. Los riesgos principales de cosechar la biomasa son una aumentación posible de erosión de suelo así como privando el suelo del carbono y nutrientes que posiblemente podrían ser derivados de la biomasa. Otra consideración es la seguridad de aplicar el subproducto de fermentación a los campos de granja.
En el laboratorio, Johnson aplicó el subproducto a dos tipos de suelo, en tres proporciones, hasta el equivalente de seis toneladas de 'stover' por acre. Parte del suelo era muy rica en materia orgánica, mientras otra parte era altamente erosionada y baja en materia orgánica. Johnson también agregó tallos tajados a parte de cada tipo de suelo y dejó otra parte natural para compararlos.
Para verificar la seguridad de aplicaciones del subproducto de fermentación de 'stover' a los campos de granja, Johnson está cultivando cosechas en suelos tratados con el subproducto para análisis. Los resultados preliminares no han mostrado ningún efecto negativo en el maíz o semillas de soya cultivadas en la presencia del subproducto.
El Departamento de Energía de EE.UU. (DOE por sus siglas en inglés) ayudó a financiar este estudio como parte del análisis de DOE del ciclo de vida de la producción de etanol del 'stover' de maíz. Este análisis incluye una comparación de utilizaciones del subproducto que son económicas y amigables con el medio ambiente. El trabajo de Johnson y sus colegas sugiere que un uso podría ser como un tratamiento de suelo para áreas erosionadas.
PROPIEDADES DEL BIODIESEL
Propiedades del Biodiesel
• Su producción es renovable.
• Su proceso de producción primaria y elaboración industrial determina un balance de carbono menos contaminante que los combustibles fósiles.
• Cumple con los requisitos de la Environmental Protection Agency (EPA) para los combustibles alternativos.
• Puede emplearse puro o combinado con los combustibles fósiles en cualquier proporción.
• No contiene azufre y por ende no genera emanaciones de este elemento, las cuales son responsables de las lluvias ácidas.
• Mejor combustión, que reduce el humo visible en el arranque en un 30%.
• Cualquiera de sus mezclas reduce en proporción equivalente a su contenido, las emanaciones de CO2, CO, partículas e hidrocarburos aromáticos. Dichas reducciones están en el orden del 15% para los hidrocarburos, del 18% para las partículas en suspensión, del 10% para el óxido de carbono y del 45% para el dióxido de carbono. Estos indicadores se mejoran notablemente si se adiciona un catalizador.
• Los derrames de este combustible en las aguas de ríos y mares resultan menos contaminantes y letales para la flora y fauna marina que los combustibles fósiles.
• Volcados al medio ambiente se degradan mas rápidamente que los petrocombustibles.
• Su combustión genera menos elementos nocivos que los combustibles tradicionales reduciendo las posibilidades de producir cáncer.
• Es menos irritante para la epidermis humana.
• Actúa como lubricante de los motores prolongando su vida útil.
• Su transporte y almacenamiento resulta mas seguro que el de los petroderivados ya que posee un punto de ignición más elevado. El biodiesel puro posee un punto de ignición de 148°C contra los escasos 51°C del gasoil.
:: Aspectos principales del plan de competitividad
decreto 1396/2001
o Se declara de interés nacional la producción y comercialización de Biodiesel para su uso como combustible puro, como base para mezcla con gasoil o como aditivo del mismo.
o Se establece una exención del Impuesto a la Transferencia de los Combustibles (ITC= $0,15/lt para el gasoil) al biodiesel por 10 años.
o A los efectos del Impuesto a las Ganancias, se establece un régimen de amortización acelerada para nuevas inversiones destinadas al almacenamiento de biodiesel que se practicará en DOS (2) ejercicios, 40% en el primer ejercicio fiscal y el 60% restante en el ejercicio fiscal siguiente.
o Las firmas que desarrollen actividades de producción de biodiesel estarán exentas del Impuesto a la Ganancia Mínima Presunta a partir del 1º de enero de 2002.
o Invitación a las provincias a adherirse al presente régimen del decreto. La adhesión deberá estar acompañada del compromiso de eximir, por un plazo de DIEZ (10) años, a los productores, almacenadores y comercializadores, de por lo menos los siguientes impuestos:
a) Impuesto a los Ingresos Brutos a la industrialización y a las ventas.
b) Impuesto de Sellos.
c) Impuesto inmobiliario sobre los inmuebles donde operan las facilidades de producción y almacenaje.
:: Otras razones que hace atractivo este sector y que el gobierno declara prioritarias
Reactivación de las economías regionales producto del incremento del área destinada a cultivos oleaginosos (soja, maní, colza, palma, lino, nabo, girasol) y la generación de puestos de trabajo. La posibilidad de autoabastecimiento de combustible de estas economías es otra ventaja derivada de la promoción y difusión del biodiesel. En relación a las zonas áridas marginales, la posibilidad del desarrollo comercial de nuevos cultivos oleaginosos puede generar un alto impacto en estas economías.
El biodiesel podría representar la duplicación de la producción argentina de soja en 3 años, mediante la "sustitución de la importación de gasoil" por el biodiesel. Cabe destacar que en el año 2000, Argentina importó gasoil por un monto de U$S 141.574.709 (Secretaría de Energía y Minería).
Disminuir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera, principal causa del efecto invernadero que produce el calentamiento global, como así también disminuir las emisiones de azufre y componentes aromáticos cancerígenos. En diciembre de 1997 se elabora el Protocolo de Kyoto, que compromete a los países industrializados a reducir, para el año 2012, un 5% sus emisiones de CO2 respecto de los niveles registrados en 1990. Otro aspecto considerado en el protocolo es el de establecer mecanismos para el desarrollo limpio (MDL) y un programa de aplicación que ofrecerá créditos para el financiamiento de proyectos que disminuyan las emisiones en los países en desarrollo o con economías de transición.
Interés de las autoridades provinciales en apoyar todo proyecto de inversión relacionado con el ¨Biodiesel¨.
Una importante ventaja del biodiesel es que puede emplearse puro o combinado con el combustible fósil (diesel) en cualquier proporción.
Existencia de subproductos con valor comercial: glicerina y fertilizante a base de potasio, cuando se utiliza hidróxido de potasio como catalizador en la reacción de producción del biodiesel.
En el largo plazo los petrocombustibles se agotarán, mientras que en un plazo intermedio los precios de los mismos tenderán al alza. Estos deberán ser sustituidos por combustibles que se adapten al parque automotor diesel, siendo el biodiesel renovable y apto para ello.
http://www.sagpya.mecon.gov.ar/new/0-0/agricultura/otros/biodiesel/propiedades.php
• Su producción es renovable.
• Su proceso de producción primaria y elaboración industrial determina un balance de carbono menos contaminante que los combustibles fósiles.
• Cumple con los requisitos de la Environmental Protection Agency (EPA) para los combustibles alternativos.
• Puede emplearse puro o combinado con los combustibles fósiles en cualquier proporción.
• No contiene azufre y por ende no genera emanaciones de este elemento, las cuales son responsables de las lluvias ácidas.
• Mejor combustión, que reduce el humo visible en el arranque en un 30%.
• Cualquiera de sus mezclas reduce en proporción equivalente a su contenido, las emanaciones de CO2, CO, partículas e hidrocarburos aromáticos. Dichas reducciones están en el orden del 15% para los hidrocarburos, del 18% para las partículas en suspensión, del 10% para el óxido de carbono y del 45% para el dióxido de carbono. Estos indicadores se mejoran notablemente si se adiciona un catalizador.
• Los derrames de este combustible en las aguas de ríos y mares resultan menos contaminantes y letales para la flora y fauna marina que los combustibles fósiles.
• Volcados al medio ambiente se degradan mas rápidamente que los petrocombustibles.
• Su combustión genera menos elementos nocivos que los combustibles tradicionales reduciendo las posibilidades de producir cáncer.
• Es menos irritante para la epidermis humana.
• Actúa como lubricante de los motores prolongando su vida útil.
• Su transporte y almacenamiento resulta mas seguro que el de los petroderivados ya que posee un punto de ignición más elevado. El biodiesel puro posee un punto de ignición de 148°C contra los escasos 51°C del gasoil.
:: Aspectos principales del plan de competitividad
decreto 1396/2001
o Se declara de interés nacional la producción y comercialización de Biodiesel para su uso como combustible puro, como base para mezcla con gasoil o como aditivo del mismo.
o Se establece una exención del Impuesto a la Transferencia de los Combustibles (ITC= $0,15/lt para el gasoil) al biodiesel por 10 años.
o A los efectos del Impuesto a las Ganancias, se establece un régimen de amortización acelerada para nuevas inversiones destinadas al almacenamiento de biodiesel que se practicará en DOS (2) ejercicios, 40% en el primer ejercicio fiscal y el 60% restante en el ejercicio fiscal siguiente.
o Las firmas que desarrollen actividades de producción de biodiesel estarán exentas del Impuesto a la Ganancia Mínima Presunta a partir del 1º de enero de 2002.
o Invitación a las provincias a adherirse al presente régimen del decreto. La adhesión deberá estar acompañada del compromiso de eximir, por un plazo de DIEZ (10) años, a los productores, almacenadores y comercializadores, de por lo menos los siguientes impuestos:
a) Impuesto a los Ingresos Brutos a la industrialización y a las ventas.
b) Impuesto de Sellos.
c) Impuesto inmobiliario sobre los inmuebles donde operan las facilidades de producción y almacenaje.
:: Otras razones que hace atractivo este sector y que el gobierno declara prioritarias
Reactivación de las economías regionales producto del incremento del área destinada a cultivos oleaginosos (soja, maní, colza, palma, lino, nabo, girasol) y la generación de puestos de trabajo. La posibilidad de autoabastecimiento de combustible de estas economías es otra ventaja derivada de la promoción y difusión del biodiesel. En relación a las zonas áridas marginales, la posibilidad del desarrollo comercial de nuevos cultivos oleaginosos puede generar un alto impacto en estas economías.
El biodiesel podría representar la duplicación de la producción argentina de soja en 3 años, mediante la "sustitución de la importación de gasoil" por el biodiesel. Cabe destacar que en el año 2000, Argentina importó gasoil por un monto de U$S 141.574.709 (Secretaría de Energía y Minería).
Disminuir las emisiones de dióxido de carbono (CO2) a la atmósfera, principal causa del efecto invernadero que produce el calentamiento global, como así también disminuir las emisiones de azufre y componentes aromáticos cancerígenos. En diciembre de 1997 se elabora el Protocolo de Kyoto, que compromete a los países industrializados a reducir, para el año 2012, un 5% sus emisiones de CO2 respecto de los niveles registrados en 1990. Otro aspecto considerado en el protocolo es el de establecer mecanismos para el desarrollo limpio (MDL) y un programa de aplicación que ofrecerá créditos para el financiamiento de proyectos que disminuyan las emisiones en los países en desarrollo o con economías de transición.
Interés de las autoridades provinciales en apoyar todo proyecto de inversión relacionado con el ¨Biodiesel¨.
Una importante ventaja del biodiesel es que puede emplearse puro o combinado con el combustible fósil (diesel) en cualquier proporción.
Existencia de subproductos con valor comercial: glicerina y fertilizante a base de potasio, cuando se utiliza hidróxido de potasio como catalizador en la reacción de producción del biodiesel.
En el largo plazo los petrocombustibles se agotarán, mientras que en un plazo intermedio los precios de los mismos tenderán al alza. Estos deberán ser sustituidos por combustibles que se adapten al parque automotor diesel, siendo el biodiesel renovable y apto para ello.
http://www.sagpya.mecon.gov.ar/new/0-0/agricultura/otros/biodiesel/propiedades.php
Proceso en dos etapas basado en el método de Mike Pelly
Nota: Muchos productores caseros usan este método y consiguen un producto de muy buena calidad. Aleks ha mejorado el proceso. Consulta el Método ácido-base.
Los procesos de dos etapas son complicados, no para principiantes. Empieza aprendiendo lo más básico, debes empezar por el método sencillo de una etapa.
Introducción
Desde hace tiempo mucha gente produce biodiésel apartir de aceite de cocina usado. En internet hay muchos artículos magníficos que pueden enseñarte cómo empezar.
Aquí propongo un método alternativo, que puede producir un biodiésel un poco más puro. Funciona bien en invierno, ya que se forma menos cera y da menos problemas al arrancar, o eso espero.
Supongo que todos conoceran ya el método de Mike Pelly (si todavía no lo has leído, deberías hacerlo pronto). Ese artículo da una buena explicación de las reacciones químicas relacionadas con el proceso, y es una buena manera de empezar las primeras pruebas. El método de Mike es un buen punto de partida para los principiantes, y produce un combustible que es adecuado para la mayoría de los climas (y para la mayoría de los conductores).
Pero yo no estaba satisfecho con el resultado. Te explicaré por qué: soy químico profesional e hice algunos cálculos antes de empezar. Faltaba parte de la glicerina, no mucha, pero me parecía una chapuza. Probé, pesé, medí, leí artículos, hice más pruebas y compré un coche diesel para comprobar el resultado.
Como ninguno de los miembros de nuestro grupo de discusión se quejaba de la pérdida de glicerina pensé que mis cálculos debían ser erróneos; llené el depósito de mi jeep de segunda mano y fuí a dar una vuelta. El motor funcionaba bien y decicí continuar mi producción de biodiésel.
Pero el motor sonaba raro en las mañanas frías y volví a investigar. Después de un tiempo contacté con Camillo Holecek, quien me dio buenos consejos.
Teoría
Si recuerdas tus clases de química, en muchas reacciones químicas hay algo que se llama equilibrio. Algunas reacciones ocurren solo en un sentido, pero otras son reversibles. Observa esta reacción:
A+B —> C+D
A+B <— C+D
Es una reacción reversible. La transesterificación también lo es. Cuando los reactivos y los productos alcanzan el equilibrio, la reacción para. Eso no es bueno porque parte del aceite queda sin reaccionar. Cuando eso ocurre el resultado es una mezcla de aceite y biodiésel. No se pueden separar porque el biodiésel es un buen disolvente para el aceite. Un motor diesel normal no funciona bien con aceite vegetal, por eso hay que evitar que la reacción quede incompleta.
La adaptación
Supón que A y B son los reactivos (aceite y metanol) y que C y D son los productos (biodiésel y glicerina). Para desplazar la reacción hacia el lado de los productos, es decir, para convertir todo el aceite en biodiésel, hay dos soluciones:
1. Añadir más metanol
2. Sacar la glicerina del reactor
Añadir metanol no sirve de mucho porque para conseguir una pequeña mejora hace falta más del doble de lo normal. Tanto metanol sería carísimo. Separando la glicerina sí se consiguen buenos resultados. Se consigue un tercio más de biodiésel. Pero separarla durante la reacción es difícil y hace falta una centrifugadora, que es cara. Casi había abandonado la idea cuando Camillo me propuso una solución muy sencilla: dividir la reacción en dos etapas.
El proceso
Este es un resumen del proceso de Mike Pelly:
• Medir el pH
• Calentar el aceite
• Preparar el metóxido
• Mezclar el aceite con el metóxido
• Extraer la glicerina
• Lavar y secar
Sólo hay dos diferencias entre el proceso de Mike y el proceso de dos etapas: en el segundo no hay que medir el pH, y hay dos mezclas de metóxido. ¿Por qué no hace falta medir el pH? Cualquier analista químico te dirá que para conseguir resultados exactos los productos deben estar en buen estado y hay que hacer cada medida al menos tres veces. Por eso calculé empíricamente una cantidad de lejía (NaOH) que ha dado buenos resultados en todas mis pruebas: 6,25 gr de lejía por cada litro de aceite. Para la segunda etapa no hace falta ningún equipamiento nuevo, sólo más tiempo.
ADVERTENCIA:
Ponte guantes resistentes a los productos químicos, un delantal grueso y gafas protectoras. No respires los gases. El metanol puede causar ceguera y la muerte, y no hace falta beberlo porque es absorbido através de la piel. El hidróxido de sodio puede causar quemaduras graves y la muerte. Juntos forman metóxido de sodio, que es extremadamente caústico. Son productos peligrosos, ¡tratalos con mucho cuidado! Siempre tiene que haber cerca agua corriente. El lugar de trabajo debe estar muy bien ventilado. No puede haber cerca niños ni animales. Para más información consulta Seguridad.
Primera etapa
1. Mide la cantidad de aceite que vas a procesar y ponlo dentro del reactor.
2. Prepara el metóxido de la siguiente manera: mide una cantidad de metanol puro equivalente al 25% del volumen de aceite, y mézclalo con (6,25 gr/litro de aceite) de lejía (NaOH).
3. Calienta el aceite hasta 48-52º C (118-126º F).
4. Pon con el aceite 3/4 del metóxido. Guarda el resto en un recipiente hermético lejos de niños y de llamas o chispas... O también puedes preparar dos lotes de metóxido: mide las cantidades de los productos y luego divide cada una de esas cantidades en 3/4 y 1/4.
5. Mezcla entre 50 y 60 minutos manteniendo la temperatura inicial.
6. Deja que la mezcla repose durante doce horas.
7. Separa la glicerina del biodiésel. Te darás cuenta de que hay mucha menos glicerina de lo normal.
Segunda etapa
8. Vuelve a poner enl reactor el biodiésel de la primera etapa.
9. Caliéntalo hasta 48-52º C (118-126º F).
10. Añade el resto del metóxido (recuerda que guardaste 1/4).
11. Mezcla entre 50 y 60 minutos manteniendo la temperatura inicial.
12. Deja que repose doce horas.
13. Separa la glicerina del biodiésel. Ahora la glicerina es una masa gelatinosa. Sobre la capa de glicerina habrá una fina capa de cera de color cremoso, que NO DEBE mezclarse con el biodiésel. Recuerda, la cera es una de las substancias que pueden atascar los inyectores.
14. Lava y seca el biodiésel. Yo prefiero el método de lavado con burbujas, pero puedes hacerlo como quieras.
Método de Lavado Con Burbujas de la Universidad de Idaho
Quiero explicar el método en este artículo porque el lavado del combustible es crucial. Por favor, no intentes usar en tu coche el combustible producido según las instrucciones de este artículo sin haberlo lavado adecuadamente (el combustible, no el coche). Este combustible es muy caústico al final de la segunda etapa y podría dañar la bomba de inyección.
Esto es lo que necesitas: un gran recipiente de plástico (con el doble de volumen que el reactor), una bomba de aire para acuario, barata, pero con suficiente flujo de aire, un difusor de acuario grande (piedra difusora) y un tubo de goma para unir la bomba con la piedra. Yo tengo un medidor de pH electrónico, pero también sirve el papel indicador de pH (con una resolución de 1/2 unidad de pH). El medidor electrónico es la opción más barata (15 US$) si piensas hacer más de veinte lotes.
Explicación sobre el pH
El pH no tiene una unidad real, ya que su fórmula es "pH= –log (concentración de iones H+)". Es un número que no depende del volumen. Los químicos necesitan expresar de alguna manera la concentración de iones H+ en un volumen desconocido de un líquido.
Después de la segunda etapa el pH del biodiésel debe ser 7, que es el valor de referencia de la escala de pH (es como el cero en otras escalas). El rango de esta escala es de 0 a 14: de 0 a 7 es ácido, por encima de 7 es alcalino, y 7 es neutro.
Por ejemplo, si mezclas 10 litros de un líquido con pH 9 (dos unidades por encima de 7) con 10 litros de un líquido con pH 5 (dos unidades por debajo de 7), el resultado es un líquido con pH 7 aproximadamente, es decir, neutro. Este es el truco que usaremos luego en el labado.
El lavado
Primero mide el pH de tu biodiésel y anota el resultado. Luego mide el volumen de biodiésel que vas a lavar y pon un volumen equivalente de agua en el recipiente donde vayas a hacer el lavado. El agua y el biodiésel deben estar aproximadamente a la misma temperatura (a temperatura ambiente). Limpia y seca el electrodo del medidor de pH, sumérgelo en el agua y hecha vinagre concentrado hasta que el pH alcance tantas unidades POR DEBAJO de 7 como tenga el pH medido antes POR ENCIMA de 7. Mezcla con una cuchara de madera mientras añades pequeñas cantidades de vinagre.
Por ejemplo: si el pH del biodiésel es de 8,7 (7 + 1,7) tienes que conseguir que el pH del agua sea de 5,3 (7 - 1,7). Ahora pon el biodiésel en el recipiente donde está el agua, deja en el fondo la piedra difusora y pon en marcha la bomba de aire. Pronto aparecen columnas de burbujas que atraviesan el biodiésel elevando cada burbuja una gotita de agua hasta la superficie. Cuando llegan arriba las burbujas estallan, y las gotitas de agua vuelven al fondo arrastrando el jabón y el metanol. el vinagre neutraliza la lejía.
El burbujeo debe durar seis horas como mínimo. Después hacen falta otras doce horas de reposo. El agua queda en el fondo, totalmente blanca, y el biodiésel flota encima con un color mucho más claro que el que tenía antes. Saca el agua, con cuidado de que salga toda. Puedes usar un tubo transparente o una llave cerca del fondo, pero en los dos casos debes dejar que salga también un poco de biodiésel al final para asegurarte de que sacas TODA el agua. Calienta el biodiésel hasta 100º C (212º F) y mantén la temperatura hasta que dejen de formarse burbujas de vapor. El pH del producto final será de 7 +/- 0,25, que es el adecuado. Deja que se enfríe y fíltralo. Ahora ya está terminado y puedes usarlo.
Consulta: Lavado con burbujas
Conclusión
He probado el biodiésel fabricado con este método en mi Jeep Cherokee. Funciona mejor que el biodiésel "clásico", y mejor que el diesel mineral (el motor ronronea felizmente). Ahora que se acerca el invierno, pondré un pequeño calentador junto al filtro para evitar sorpresas desagradables.
Mientras termino este artículo fuera hace frío y llueve un poco. Me he servido un dedo de whisky escoces y lo bebo a pequeños sorbos. Mi gato ronronea en mi regazo mientras yo pienso en la próxima primavera; me gustaría viajar. Puede que algún día nos reunamos todos, puede que cerca de un campo de girasoles florecientes.
Aclaración
He recibido quejas del proceso, parece ser que se forma "gelatina". ¡Quita toda el agua! Cuanto más caústico sea el metóxido (cuanta más lejía haya) más jabón se formará, si hay agua, por poca que sea. Esto es lo que ocurre: la cantidad de lejía no tiene que ser obligatoriamente 6,25 gr por litro de aceite. Tendrás problemas si el aceite contiene de agua. Para que te sea más fácil al principio, prueba con 6,00 gr/litro y aumenta esa cantidad gradualmente, o caliente el aceite para secarlo antes de empezar. Cuanta más lejía haya, más rápida y limpia será la separación.
COMENTARIO
En uno de los primeros mensajes que Aleks Kac envió a la Lista de Correo de los Biocombustibles decía que estaba haciendo pequeñas pruebas de biodiésel y que el resultado era bueno con aceite que no ha sido cocinado, pero "con el aceite usado el biodiésel huele a vómito ... tiene un olor muy desagradable. ¿Cómo puedo evitarlo?" Aleks se convirtió pronto en uno de los principales expertos en biocombustibles (ten en cuenta que es químico profesional). Cinco meses después de enviarnos aquel mensaje había desarrollado el proceso en dos etapas que aquí se describe. ¡Felicidades Aleks!
Mike Pelly
Steve Spence
http://www.green-trust.org/
Joshua Tickell:
VeggieVan
http://www.veggievan.org/
Camillo Holecek de ENERGEA -- Email: camillo.holecek@donauwind.at
http://www.energea.at/en_info.html
http://journeytoforever.org/es/biodiesel_aleks.html
Los procesos de dos etapas son complicados, no para principiantes. Empieza aprendiendo lo más básico, debes empezar por el método sencillo de una etapa.
Introducción
Desde hace tiempo mucha gente produce biodiésel apartir de aceite de cocina usado. En internet hay muchos artículos magníficos que pueden enseñarte cómo empezar.
Aquí propongo un método alternativo, que puede producir un biodiésel un poco más puro. Funciona bien en invierno, ya que se forma menos cera y da menos problemas al arrancar, o eso espero.
Supongo que todos conoceran ya el método de Mike Pelly (si todavía no lo has leído, deberías hacerlo pronto). Ese artículo da una buena explicación de las reacciones químicas relacionadas con el proceso, y es una buena manera de empezar las primeras pruebas. El método de Mike es un buen punto de partida para los principiantes, y produce un combustible que es adecuado para la mayoría de los climas (y para la mayoría de los conductores).
Pero yo no estaba satisfecho con el resultado. Te explicaré por qué: soy químico profesional e hice algunos cálculos antes de empezar. Faltaba parte de la glicerina, no mucha, pero me parecía una chapuza. Probé, pesé, medí, leí artículos, hice más pruebas y compré un coche diesel para comprobar el resultado.
Como ninguno de los miembros de nuestro grupo de discusión se quejaba de la pérdida de glicerina pensé que mis cálculos debían ser erróneos; llené el depósito de mi jeep de segunda mano y fuí a dar una vuelta. El motor funcionaba bien y decicí continuar mi producción de biodiésel.
Pero el motor sonaba raro en las mañanas frías y volví a investigar. Después de un tiempo contacté con Camillo Holecek, quien me dio buenos consejos.
Teoría
Si recuerdas tus clases de química, en muchas reacciones químicas hay algo que se llama equilibrio. Algunas reacciones ocurren solo en un sentido, pero otras son reversibles. Observa esta reacción:
A+B —> C+D
A+B <— C+D
Es una reacción reversible. La transesterificación también lo es. Cuando los reactivos y los productos alcanzan el equilibrio, la reacción para. Eso no es bueno porque parte del aceite queda sin reaccionar. Cuando eso ocurre el resultado es una mezcla de aceite y biodiésel. No se pueden separar porque el biodiésel es un buen disolvente para el aceite. Un motor diesel normal no funciona bien con aceite vegetal, por eso hay que evitar que la reacción quede incompleta.
La adaptación
Supón que A y B son los reactivos (aceite y metanol) y que C y D son los productos (biodiésel y glicerina). Para desplazar la reacción hacia el lado de los productos, es decir, para convertir todo el aceite en biodiésel, hay dos soluciones:
1. Añadir más metanol
2. Sacar la glicerina del reactor
Añadir metanol no sirve de mucho porque para conseguir una pequeña mejora hace falta más del doble de lo normal. Tanto metanol sería carísimo. Separando la glicerina sí se consiguen buenos resultados. Se consigue un tercio más de biodiésel. Pero separarla durante la reacción es difícil y hace falta una centrifugadora, que es cara. Casi había abandonado la idea cuando Camillo me propuso una solución muy sencilla: dividir la reacción en dos etapas.
El proceso
Este es un resumen del proceso de Mike Pelly:
• Medir el pH
• Calentar el aceite
• Preparar el metóxido
• Mezclar el aceite con el metóxido
• Extraer la glicerina
• Lavar y secar
Sólo hay dos diferencias entre el proceso de Mike y el proceso de dos etapas: en el segundo no hay que medir el pH, y hay dos mezclas de metóxido. ¿Por qué no hace falta medir el pH? Cualquier analista químico te dirá que para conseguir resultados exactos los productos deben estar en buen estado y hay que hacer cada medida al menos tres veces. Por eso calculé empíricamente una cantidad de lejía (NaOH) que ha dado buenos resultados en todas mis pruebas: 6,25 gr de lejía por cada litro de aceite. Para la segunda etapa no hace falta ningún equipamiento nuevo, sólo más tiempo.
ADVERTENCIA:
Ponte guantes resistentes a los productos químicos, un delantal grueso y gafas protectoras. No respires los gases. El metanol puede causar ceguera y la muerte, y no hace falta beberlo porque es absorbido através de la piel. El hidróxido de sodio puede causar quemaduras graves y la muerte. Juntos forman metóxido de sodio, que es extremadamente caústico. Son productos peligrosos, ¡tratalos con mucho cuidado! Siempre tiene que haber cerca agua corriente. El lugar de trabajo debe estar muy bien ventilado. No puede haber cerca niños ni animales. Para más información consulta Seguridad.
Primera etapa
1. Mide la cantidad de aceite que vas a procesar y ponlo dentro del reactor.
2. Prepara el metóxido de la siguiente manera: mide una cantidad de metanol puro equivalente al 25% del volumen de aceite, y mézclalo con (6,25 gr/litro de aceite) de lejía (NaOH).
3. Calienta el aceite hasta 48-52º C (118-126º F).
4. Pon con el aceite 3/4 del metóxido. Guarda el resto en un recipiente hermético lejos de niños y de llamas o chispas... O también puedes preparar dos lotes de metóxido: mide las cantidades de los productos y luego divide cada una de esas cantidades en 3/4 y 1/4.
5. Mezcla entre 50 y 60 minutos manteniendo la temperatura inicial.
6. Deja que la mezcla repose durante doce horas.
7. Separa la glicerina del biodiésel. Te darás cuenta de que hay mucha menos glicerina de lo normal.
Segunda etapa
8. Vuelve a poner enl reactor el biodiésel de la primera etapa.
9. Caliéntalo hasta 48-52º C (118-126º F).
10. Añade el resto del metóxido (recuerda que guardaste 1/4).
11. Mezcla entre 50 y 60 minutos manteniendo la temperatura inicial.
12. Deja que repose doce horas.
13. Separa la glicerina del biodiésel. Ahora la glicerina es una masa gelatinosa. Sobre la capa de glicerina habrá una fina capa de cera de color cremoso, que NO DEBE mezclarse con el biodiésel. Recuerda, la cera es una de las substancias que pueden atascar los inyectores.
14. Lava y seca el biodiésel. Yo prefiero el método de lavado con burbujas, pero puedes hacerlo como quieras.
Método de Lavado Con Burbujas de la Universidad de Idaho
Quiero explicar el método en este artículo porque el lavado del combustible es crucial. Por favor, no intentes usar en tu coche el combustible producido según las instrucciones de este artículo sin haberlo lavado adecuadamente (el combustible, no el coche). Este combustible es muy caústico al final de la segunda etapa y podría dañar la bomba de inyección.
Esto es lo que necesitas: un gran recipiente de plástico (con el doble de volumen que el reactor), una bomba de aire para acuario, barata, pero con suficiente flujo de aire, un difusor de acuario grande (piedra difusora) y un tubo de goma para unir la bomba con la piedra. Yo tengo un medidor de pH electrónico, pero también sirve el papel indicador de pH (con una resolución de 1/2 unidad de pH). El medidor electrónico es la opción más barata (15 US$) si piensas hacer más de veinte lotes.
Explicación sobre el pH
El pH no tiene una unidad real, ya que su fórmula es "pH= –log (concentración de iones H+)". Es un número que no depende del volumen. Los químicos necesitan expresar de alguna manera la concentración de iones H+ en un volumen desconocido de un líquido.
Después de la segunda etapa el pH del biodiésel debe ser 7, que es el valor de referencia de la escala de pH (es como el cero en otras escalas). El rango de esta escala es de 0 a 14: de 0 a 7 es ácido, por encima de 7 es alcalino, y 7 es neutro.
Por ejemplo, si mezclas 10 litros de un líquido con pH 9 (dos unidades por encima de 7) con 10 litros de un líquido con pH 5 (dos unidades por debajo de 7), el resultado es un líquido con pH 7 aproximadamente, es decir, neutro. Este es el truco que usaremos luego en el labado.
El lavado
Primero mide el pH de tu biodiésel y anota el resultado. Luego mide el volumen de biodiésel que vas a lavar y pon un volumen equivalente de agua en el recipiente donde vayas a hacer el lavado. El agua y el biodiésel deben estar aproximadamente a la misma temperatura (a temperatura ambiente). Limpia y seca el electrodo del medidor de pH, sumérgelo en el agua y hecha vinagre concentrado hasta que el pH alcance tantas unidades POR DEBAJO de 7 como tenga el pH medido antes POR ENCIMA de 7. Mezcla con una cuchara de madera mientras añades pequeñas cantidades de vinagre.
Por ejemplo: si el pH del biodiésel es de 8,7 (7 + 1,7) tienes que conseguir que el pH del agua sea de 5,3 (7 - 1,7). Ahora pon el biodiésel en el recipiente donde está el agua, deja en el fondo la piedra difusora y pon en marcha la bomba de aire. Pronto aparecen columnas de burbujas que atraviesan el biodiésel elevando cada burbuja una gotita de agua hasta la superficie. Cuando llegan arriba las burbujas estallan, y las gotitas de agua vuelven al fondo arrastrando el jabón y el metanol. el vinagre neutraliza la lejía.
El burbujeo debe durar seis horas como mínimo. Después hacen falta otras doce horas de reposo. El agua queda en el fondo, totalmente blanca, y el biodiésel flota encima con un color mucho más claro que el que tenía antes. Saca el agua, con cuidado de que salga toda. Puedes usar un tubo transparente o una llave cerca del fondo, pero en los dos casos debes dejar que salga también un poco de biodiésel al final para asegurarte de que sacas TODA el agua. Calienta el biodiésel hasta 100º C (212º F) y mantén la temperatura hasta que dejen de formarse burbujas de vapor. El pH del producto final será de 7 +/- 0,25, que es el adecuado. Deja que se enfríe y fíltralo. Ahora ya está terminado y puedes usarlo.
Consulta: Lavado con burbujas
Conclusión
He probado el biodiésel fabricado con este método en mi Jeep Cherokee. Funciona mejor que el biodiésel "clásico", y mejor que el diesel mineral (el motor ronronea felizmente). Ahora que se acerca el invierno, pondré un pequeño calentador junto al filtro para evitar sorpresas desagradables.
Mientras termino este artículo fuera hace frío y llueve un poco. Me he servido un dedo de whisky escoces y lo bebo a pequeños sorbos. Mi gato ronronea en mi regazo mientras yo pienso en la próxima primavera; me gustaría viajar. Puede que algún día nos reunamos todos, puede que cerca de un campo de girasoles florecientes.
Aclaración
He recibido quejas del proceso, parece ser que se forma "gelatina". ¡Quita toda el agua! Cuanto más caústico sea el metóxido (cuanta más lejía haya) más jabón se formará, si hay agua, por poca que sea. Esto es lo que ocurre: la cantidad de lejía no tiene que ser obligatoriamente 6,25 gr por litro de aceite. Tendrás problemas si el aceite contiene de agua. Para que te sea más fácil al principio, prueba con 6,00 gr/litro y aumenta esa cantidad gradualmente, o caliente el aceite para secarlo antes de empezar. Cuanta más lejía haya, más rápida y limpia será la separación.
COMENTARIO
En uno de los primeros mensajes que Aleks Kac envió a la Lista de Correo de los Biocombustibles decía que estaba haciendo pequeñas pruebas de biodiésel y que el resultado era bueno con aceite que no ha sido cocinado, pero "con el aceite usado el biodiésel huele a vómito ... tiene un olor muy desagradable. ¿Cómo puedo evitarlo?" Aleks se convirtió pronto en uno de los principales expertos en biocombustibles (ten en cuenta que es químico profesional). Cinco meses después de enviarnos aquel mensaje había desarrollado el proceso en dos etapas que aquí se describe. ¡Felicidades Aleks!
Mike Pelly
Steve Spence
http://www.green-trust.org/
Joshua Tickell:
VeggieVan
http://www.veggievan.org/
Camillo Holecek de ENERGEA -- Email: camillo.holecek@donauwind.at
http://www.energea.at/en_info.html
http://journeytoforever.org/es/biodiesel_aleks.html
La biomasa Lignocelulósica como materia prima para la producción de etanol.
El etanol se obtiene de plantas ricas en azúcar (principalmente la caña de azúcar de la que se obtiene la melaza que es la principal materia prima azucarada para la producción de etanol) y granos ricos en almidón. Entre los cereales, el maíz, arroz, trigo y cebada son las materias primas más comunes para la producción de etanol. Existe una sobreproducción mundial de grano por lo que la disponibilidad de materia prima no es problema en la actualidad.
La producción de etanol a partir de azúcares está controlada por los precios del azúcar para consumo humano.
Otros cultivos que se están investigando para la producción de etanol combustible son la pataca y el sorgo azucarero. Estos productos aparte de su menor costo de producción, serían rentables para la producción de etanol ya que se podrían emplear los tallos secos (pataca) o el bagazo (sorgo) para la producción del vapor y la electricidad necesaria en el proceso de obtención de etanol.
El bioetanol se obtiene por fermentación de medios azucarados hasta lograr un grado alcohólico, después de fermentación, en torno al 10-15%, concentrándose por destilación para la obtención del "alcohol hidratado" o llegar hasta el alcohol absoluto tras un proceso específico de deshidratación. Esta última calidad es la necesaria si se quiere utilizar el alcohol en mezclas con gasolina en vehículos convencionales.
El etanol se puede utilizar como único combustible, realizando modificaciones a los motores, o en mezclas con la gasolina desde un 10% hasta mezclas mucho más altas como el E-85 que es un combustible que contiene hasta el 85% de etanol y sólo un 15% de gasolina.
Para mejorar la competitividad del bioetanol frente a los productos derivados del petróleo se deben reducir los costos de las materias primas, ya que éstas suponen el 60-70% del costo final del etanol, introducir mejoras en los cultivos y determinar los cultivos más rentables y adecuados para la producción de bioetanol.
Una gran parte de los materiales con alto contenido de celulosa, susceptibles de ser utilzados como materia prima para la producción de etanol combustible se generan como residuos en los procesos productivos de los sectores agrícola, forestal e industrial. Los residuos agrícolas proceden de los cultivos leñosos y herbáceos y entre ellos hay que destacar los producidos en los cultivos de cereal y en algunos otros cultivos con utilidad industrial textil y oleícola.
La biomasa de origen forestal proviene de los tratamientos silvícolas y de mejora y mantenimiento de los montes y masas forestales. La biomasa de origen industrial son los generados en las industrias, como la papelera, y la fracción orgánica de los residuos sólidos industriales. Muchos de estos residuos no sólo tienen un valor económico en el contexto en el que se generan, sino que suelen provocar problemas ambientales durante su eliminación.
La biomasa lignocellulósica presenta una estructura compleja compuesta de tres fracciones que deben ser procesadas por separado para asegurar una conversión eficiente de este tipo de materiales a etanol. La fracción mayoritaria de esta biomasa es la celulosa cristalina. La celulosa está compuesta de cadenas largas de moléculas de D-glucosa unidas por enlaces beta(1-4) que, a su vez, se agrupan en estructuras superiores de gran cristalinidad, lo que dificulta su hidrólisis y conversión a azúcares fermentables. Sin embargo, una vez se producen los azúcares simples, pueden fermentarse sin dificultad. La celulosa puede ser hidrolizada a etanol mediante procesos ácidos o enzimáticos.
La segunda fracción es la hemicelulosa, formada por polímeros de azúcares de cinco átomos de carbono (principalmente xilosa). Esta fracción es fácilmente hidrolizable ya que no presenta estructura cristalina; sin embargo, la xilosa es un azúcar difícil de fermentar a etanol. La última fracción es lignina, polímero tridimensional de unidades de fenilpropano ligadas por enlaces éster y C-C.
Los procesos de obtención de etanol a partir de biomasa lignocelulósica que utilizan catalizadores ácidos permiten, en condiciones adecuadas de presión y temperatura, una solubilización de la hemicelulosa y la celulosa, quedándo prácticamente inalterada la lignina. A temperaturas superiores a los 200°C aparecen productos de descomposición de los azúcares, por lo que no pueden obtenerse rendimientos muy altos. Además, estas sustancias son inhibidoras del proceso fermentativo por lo que deben eliminarse del hidrolizado antes de realizar la fermentación. Los métodos indstriales de hidrólisis ácida de la fracción celulósica se agrupan en dos tipos: los que emplean ácidos concentrados y bajas temperaturas y los que utilizan ácidos diluidos a temperaturas más altas. A pesar de los altos rendimientos de hidrólisis que se obtienen con los procesos que utilizan ácidos concentrados, no existe ninguna planta industrial operando con este sistema, por su falta de rentabilidad. Entre los procesos de hidrólisis de celulosa utilizando ácidos diluidos, el más utilizado es el método de percolación, en el que el ácido se hace pasar a través del material.
Los problemas mencionados en los procesos ácidos se evitan si se utiliza en el proceso una hidrólisis enzimática. Para ello, es necesario realizar un pretatamiento de la biomasa lignocelulósica que altere la compleja estructura de este tipo de materiales, facilitando así la acción de los enzimas celulolíticos. La dificultad está en quela cristalinidad de las moléculas de celulosa, y la naturaleza de su asociación con la lignina, consituyen una verdadera barrera física a la penetración de los enzimas.
Proceso de obtención de Etanol a partir de biomasa lignocelulósica utilizando levaduras termotolerantes.
Por medio de investigaciones realizadas se desarrolló una cepa de la especie Kluyveromyces marxianus, la cual se obtuvo mediante mutagenésis química y posterior selección, y es capaz de fermentar la glucosa, procedente de la hidrólisis de la celulosa, con buenos rendimientos.
El proceso permite realizar la hidrólisis y la fermentación a 42°C, temperatura cercana al óptimo del complejo celulolítico, obteniéndose buenos rendimientos (cercanos al 70% del teórico). El tiempo de residencia está en torno a las 72 horas, lo que supone una reducción importante frente a otras tecnologías.
Esta tecnología consiste en un proceso discontinuo para la obtención de etanol a partir de biomasa lignocelulósica, que comprende el pretratamiento, mediante explosión a vapor, y la sacarificación de la celulosa y fermentación simultánea de la glucosa generada en el proceso de hidrólisis.
Mediante este proceso pueden transformarse en etanol materias primas que contienen predominantemente celulosa tales como, residuos forestales y agrícolas, pasta de papel, biomasa de cultivos lignocelulósicos y la fracción orgánica de los residuos domésticos.
La producción de etanol a partir de azúcares está controlada por los precios del azúcar para consumo humano.
Otros cultivos que se están investigando para la producción de etanol combustible son la pataca y el sorgo azucarero. Estos productos aparte de su menor costo de producción, serían rentables para la producción de etanol ya que se podrían emplear los tallos secos (pataca) o el bagazo (sorgo) para la producción del vapor y la electricidad necesaria en el proceso de obtención de etanol.
El bioetanol se obtiene por fermentación de medios azucarados hasta lograr un grado alcohólico, después de fermentación, en torno al 10-15%, concentrándose por destilación para la obtención del "alcohol hidratado" o llegar hasta el alcohol absoluto tras un proceso específico de deshidratación. Esta última calidad es la necesaria si se quiere utilizar el alcohol en mezclas con gasolina en vehículos convencionales.
El etanol se puede utilizar como único combustible, realizando modificaciones a los motores, o en mezclas con la gasolina desde un 10% hasta mezclas mucho más altas como el E-85 que es un combustible que contiene hasta el 85% de etanol y sólo un 15% de gasolina.
Para mejorar la competitividad del bioetanol frente a los productos derivados del petróleo se deben reducir los costos de las materias primas, ya que éstas suponen el 60-70% del costo final del etanol, introducir mejoras en los cultivos y determinar los cultivos más rentables y adecuados para la producción de bioetanol.
Una gran parte de los materiales con alto contenido de celulosa, susceptibles de ser utilzados como materia prima para la producción de etanol combustible se generan como residuos en los procesos productivos de los sectores agrícola, forestal e industrial. Los residuos agrícolas proceden de los cultivos leñosos y herbáceos y entre ellos hay que destacar los producidos en los cultivos de cereal y en algunos otros cultivos con utilidad industrial textil y oleícola.
La biomasa de origen forestal proviene de los tratamientos silvícolas y de mejora y mantenimiento de los montes y masas forestales. La biomasa de origen industrial son los generados en las industrias, como la papelera, y la fracción orgánica de los residuos sólidos industriales. Muchos de estos residuos no sólo tienen un valor económico en el contexto en el que se generan, sino que suelen provocar problemas ambientales durante su eliminación.
La biomasa lignocellulósica presenta una estructura compleja compuesta de tres fracciones que deben ser procesadas por separado para asegurar una conversión eficiente de este tipo de materiales a etanol. La fracción mayoritaria de esta biomasa es la celulosa cristalina. La celulosa está compuesta de cadenas largas de moléculas de D-glucosa unidas por enlaces beta(1-4) que, a su vez, se agrupan en estructuras superiores de gran cristalinidad, lo que dificulta su hidrólisis y conversión a azúcares fermentables. Sin embargo, una vez se producen los azúcares simples, pueden fermentarse sin dificultad. La celulosa puede ser hidrolizada a etanol mediante procesos ácidos o enzimáticos.
La segunda fracción es la hemicelulosa, formada por polímeros de azúcares de cinco átomos de carbono (principalmente xilosa). Esta fracción es fácilmente hidrolizable ya que no presenta estructura cristalina; sin embargo, la xilosa es un azúcar difícil de fermentar a etanol. La última fracción es lignina, polímero tridimensional de unidades de fenilpropano ligadas por enlaces éster y C-C.
Los procesos de obtención de etanol a partir de biomasa lignocelulósica que utilizan catalizadores ácidos permiten, en condiciones adecuadas de presión y temperatura, una solubilización de la hemicelulosa y la celulosa, quedándo prácticamente inalterada la lignina. A temperaturas superiores a los 200°C aparecen productos de descomposición de los azúcares, por lo que no pueden obtenerse rendimientos muy altos. Además, estas sustancias son inhibidoras del proceso fermentativo por lo que deben eliminarse del hidrolizado antes de realizar la fermentación. Los métodos indstriales de hidrólisis ácida de la fracción celulósica se agrupan en dos tipos: los que emplean ácidos concentrados y bajas temperaturas y los que utilizan ácidos diluidos a temperaturas más altas. A pesar de los altos rendimientos de hidrólisis que se obtienen con los procesos que utilizan ácidos concentrados, no existe ninguna planta industrial operando con este sistema, por su falta de rentabilidad. Entre los procesos de hidrólisis de celulosa utilizando ácidos diluidos, el más utilizado es el método de percolación, en el que el ácido se hace pasar a través del material.
Los problemas mencionados en los procesos ácidos se evitan si se utiliza en el proceso una hidrólisis enzimática. Para ello, es necesario realizar un pretatamiento de la biomasa lignocelulósica que altere la compleja estructura de este tipo de materiales, facilitando así la acción de los enzimas celulolíticos. La dificultad está en quela cristalinidad de las moléculas de celulosa, y la naturaleza de su asociación con la lignina, consituyen una verdadera barrera física a la penetración de los enzimas.
Proceso de obtención de Etanol a partir de biomasa lignocelulósica utilizando levaduras termotolerantes.
Por medio de investigaciones realizadas se desarrolló una cepa de la especie Kluyveromyces marxianus, la cual se obtuvo mediante mutagenésis química y posterior selección, y es capaz de fermentar la glucosa, procedente de la hidrólisis de la celulosa, con buenos rendimientos.
El proceso permite realizar la hidrólisis y la fermentación a 42°C, temperatura cercana al óptimo del complejo celulolítico, obteniéndose buenos rendimientos (cercanos al 70% del teórico). El tiempo de residencia está en torno a las 72 horas, lo que supone una reducción importante frente a otras tecnologías.
Esta tecnología consiste en un proceso discontinuo para la obtención de etanol a partir de biomasa lignocelulósica, que comprende el pretratamiento, mediante explosión a vapor, y la sacarificación de la celulosa y fermentación simultánea de la glucosa generada en el proceso de hidrólisis.
Mediante este proceso pueden transformarse en etanol materias primas que contienen predominantemente celulosa tales como, residuos forestales y agrícolas, pasta de papel, biomasa de cultivos lignocelulósicos y la fracción orgánica de los residuos domésticos.
Elaboración de BIODIÉSEL
Mas información en journeytoforever.org
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Si desea hacerlo usted mismo, existen varias formulas en Internet y todas ellas dicen lo que nosotros también decimos : algunos de estos productos químicos son peligrosos, tome precauciones de seguridad adecuada y si se quema/lisia/ciega/mata a usted mismo o a alguien, nos dejará tristes, pero no seremos responsables -- no recomendamos nada, no es responsabilidad de nadie, salvo de usted mismo
Existen, al menos, tres formas de hacer funcionar un motor diesel con bio-potencia, utilizando aceites vegetales, grasas animales o ambos. Las tres funcionan tanto con aceites frescos como usados.
• Utilizando el aceite tal como es;
• Mezclándolo con queroseno (parafina);
• Convirtiéndolo en biodiésel.
Los dos primeros métodos suenan como los mas fáciles, pero poseen desventajas; la principal de las cual es que funciona mejor si se enciende la máquina con petrodiésel ordinario, luego se cambia a biocombustible y posteriormente se vuelve a cambiar a petrodiésel antes de parar el motor. Esto implica tener dos depósitos de combustible -- algo que no es un asunto sencillo con los diesel, que tienen sistemas de combustible hermético. El utilizar aceite vegeta directamente requiere pre-calentar el aceite en cada etapa y volver al segundo depósito de combustible.
Si desea saber más acerca de estos métodos, contacte con la gente de VeggieVan y compre su libro "De la freidora al deposito de combustible ", que tiene todos los detalles de cómo hacerlo.
Convertir el aceite a biodiésel funciona mejor, pero hacerlo sobre una base del "Hágalo Ud. Mismo " puede ser confuso.
En cambio, puede comprarlo. La mayor’a de los principales fabricantes de vehículos de Europa proporcionan en la actualidad garantías que cubren el uso de biodiésel puro. Alemania tiene más de 900 estaciones de repostaje que proporcionan biodiésel, y es más económico que el diesel ordinario. Es ampliamente usado en Francia, el mayor productor del mundo (la mayor’a de los diesel fósiles vendidos en Francia contienen un 5% de biodiésel), y hay muchos proveedores en EE.UU. , aunque el biodiésel es mucho más caro que el diesel ordinario en los EE.UU. Esto ocurre porque es habitual el producirlo en los EE.UU. de aceite de soja fresco de alto precio, aunque un cada vez mayor numero de plantas fabrican biodiésel de aceite residual y los precios caerán con el tiempo, especialmente con los nuevos y mas eficientes procesos que se están desarrollando en la actualidad.
Si desea hacerlo usted mismo, existen varias formulas en Internet y todas ellas dicen lo que nosotros también decimos : algunos de estos productos químicos son peligrosos, tome precauciones de seguridad adecuada y si se quema/lisia/ciega/mata a usted mismo o a alguien, nos dejará tristes, pero no seremos responsables -- no recomendamos nada, no es responsabilidad de nadie, salvo de usted mismo.
De otro lado, bastantes personas lo hacen, lo que indica que es lo suficientemente seguro si es cuidadoso y sensible. Aprenda cuanto pueda primero -- esta disponible bastante información. Haga pequeñas cosas antes de intentar hacer mayores. Hágalo con aceite fresco antes de intentarlo con aceite residual . Comience y termine el proceso en una misma sesión.
El proceso
Triglicéridos (grasas o aceites) + alcohol (etanol o metanol) ====> biodiésel + Glicerina (catalizador: sosa).
Las grasas animales y aceites vegetales son triglicéridos, que contienen un 7-13% de
"Cocinando" biodiésel en el horno de casa.
glicerina. Las moléculas de aceite vegetal tienen una cadena de 18 carbonos, hasta que se ha cocinado, lo que prolonga la cadena hasta 32. El diesel ordinario tiene solo 12 o 13.
El proceso del biodiésel convierte los bio-aceites en esteres, separando la glicerina (junto con un poco de jabón) y acortando (craquear o fracturar) la cadena de carbono. La glicerina y el jabón se hunden al fondo y el biodiésel flota en la parte superior y puede ser aspirado con un sifón.
El procesos se denomina transesterificación, que sustituye el alcohol por la glicerina en una reacción química, utilizando sosa como catalizador.
Usamos metanol para hacer metilesteres ( biodiésel ) . Preferiríamos usar etanol, debido a que la mayor parte del metanol proviene de combustibles fósiles ( aunque también puede ser hecho de la biomasa, como puede ser la madera), mientras que el etanol se basa en las plantas y puede destilarlo Ud. mismo, pero el proceso del biodiésel es mas complicado con etanol.
"La optimización de un proceso etilester del tipo de tratamiento por lotes " es una receta infalible para el biodiésel derivado del etanol:
Al etanol también se le conoce con otros nombres, como vodca, ginebra, etc..., pero el metanol es un veneno mortal : primero le deja ciego, luego le mata y todo ello no le lleva mucho tiempo, sólo un par de horas. Si puede conseguir el tratamiento lo suficientemente rápido, puede que sobreviva.
El catalizador puede ser tanto hidróxido sódico, como potásico, que puede proporcionar como subproductos fertilizantes químicos, pero el hidróxido sódico es mucho mas fácil de conseguir y, en todo caso, no es habitual el que hagamos uso de fertilizantes químicos.
PRECAUCIÓN: La sosa es peligrosa -- no la ponga sobre su piel o sus ojos, no respire sus gases, mantenga el proceso alejado de cualquier alimento y, especialmente, de los niños . La sosa reacciona con el aluminio, estaño y zinc. Utilice envases de vidrio, barnizados o de acero inoxidable.
Proyectos artesanales de biodiésel
Para nosotros es un proyecto de investigación -- nunca pretendimos dirigirnos hacia ninguna clase de producción a gran escala y la mayor parte del equipo que utilizamos es improvisado. Quitando algunos productos químicos y algunas cubetas, jeringas y similares, la Única cosa que compramos fue una serie de escalas.
Primero compramos unos 60 litros de aceite usado del local McDonald's de la Isala de Lantau. Una de las razones por las que elegimos Big Mac es porque tienen estrictas normas de higiene y todo esta estandarizado-- este es el estándar mundial para aceita usado, es el mismo en todas partes.
Aceite de cocina usado de McDonald's.
Había cuatro latas de él, una mezcla de aceite de cocina y carne de res residual y grasas de pollo. Dos de estas latas estaban solidificadas, las otras dos contenían una papilla semilíquida. La calentamos un poco en la estufa (a unos 50 º C) y la filtramos a través de un fino colador y, posteriormente, de nuevo a través de filtros de papel para café, pero se quedaba muy limpio -- residuos muy pequeños de comida se quedaban en los filtros .
Habíamos comprado 10 litros del más económico aceite de cocina sin usar que pudimos encontrar -- no sabíamos que clase de aceite era, la lata solamente decía "Aceite de Cocina" -- y lo usamos para nuestro primer experimento.
biodiésel de aceite nuevo
Tuvimos dificultades para encontrar metanol puro en Hong Kong y finalmente pagamos el alto precio de US$10 por cada 5 litros a una compañía proveedora de productos químicos al por mayor. Ten’a que ser 99% puro (resistencia 198) o mejor .
Usamos 2 litros de metanol para 10 litros de aceite vegetal y 3,5 gramos de sosa (hidróxido sódico) 100% pura y granular como catalizador por litro de aceite .
Puede conseguir sosa en la mayoría de las droguerías. Agite el envase para comprobar que no ha absorbido humedad y se ha coagulado en una masa inútil y asegúrese de que la mantiene hermética .
Tuvimos que medir rápidamente los 35 gramos de sosa requeridos -- la humedad estival en Hong Kong es habitualmente del 80% at 30 ºC o más y la sosa se humidifica rápidamente, haciéndose menos efectiva.
Mezclamos la sosa con los 2 litros de metanol en una botella de vidrio fuerte, resistente al calor con un cuello estrecho para prevenir salpicaduras. Utilizamos un taladro eléctrico y un mezclador improvisado de un tenedor de barbacoa, que se ajustó dentro del cuello de la botella . Húmedo y se calentó y se necesitó unos 10 minutos para mezclar.
Esta mezcla es metóxido sódico, una base extremadamente poderosa que se divierte devorando material como la carne humana -- Á lleve mucho cuidado !
Midori comprueba la temperatura del aceite.
Entretanto nosotros habíamos calentado los 10 litros de aceite nuevo en un cubo en la estufa a unos 40 ºC para hacerlo más fino de forma que se mezclara mejor (la temperatura no es crítica, pero no deje que se caliente demasiado). Habíamos hecho una guía de madera con un torno portátil sujeto a el, sosteniendo un segundo taladro eléctrico con un mezclador de pinturas para agitar el contenido del cubo. Hizo un buen papel sin salpicar.
Agitándolo bien , añadimos con cuidado el metóxido de sodio al aceite. La reacción comenzó inmediatamente, la mezcla rápidamente se separo en un líquido claro y dorado en la parte superior con un sedimento de glicerina marrón en el fondo. Estuvimos agitándolo durante una hora, manteniendo la temperatura constante. Tras lo cual, la dejamos sedimentar durante la noche .
Al día siguiente aspiramos con sifón 10 litros de biodiésel, dejando 2 litros de jabón de glicerina en el fondo del cubo.
Biodiésel de Aceite Usado
Es mucho mas atractivo que utilizar aceite nuevo, pero es también mas difícil.
En primer lugar, deshágase del contenido de agua: un exceso de agua en el aceite interferirá con la sosa, especialmente si usa mucha sosa y Ud. terminara con un cubo de pasta gelatinosa. Caliente el aceite a 100 ºC hasta que pare de hervir. Entonces, deje el aceite que se caliente.
El aceite usado necesita más catalizador que el nuevo. Tiene que calibrar cuanta sosa usar . Esto implica determinar el PH -- el nivel ácido-alcalino. Un medidor de PH electrónico es lo mejor, pero son caros y no teníamos uno. Utilizamos tiras de medición del PH (o papel de tornasol ), pero no eran lo suficientemente exactos.
Pensamos en utilizar zumo de col roja, que cambia del rojo en un ácido fuerte al rosa, púrpura, azul y, finalmente, al verde en un alcalífuerte . Finalmente, descubrimos que la solución de fenoltalia funcionó bien. La fenoltalia permanece descolorida hasta un PH 8,3, a partir del cual se vuelve rosa y roja a un PH 10,4.
Keith comprueba el PH del aceite usado.
Disolvimos 1 g. de sosa en 1 litro de agua destilada (solución de sosa 0,1% ). En un vaso de laboratorio pequeño, disolvimos 1 ml del aceite caliente en 10 ml de alcohol isopropil puro y añadimos 2 gotas de solución de .
Utilizando una jeringa, añadimos la solución de sosa 0,1% gota a gota a la solución aceite-alcohol-fenoltalia, batiéndola todo el tiempo y contando cuidadosamente las gotas, hasta que la solución permanece rosa durante 10 segundos. Divídase el numero de gotas de solución de sosa al 0.1% que se ha usado por 20 y añádase 3,5. Este es el número de gramos de sosa que se necesitará por litro de aceite.
Una vez realizado esto, procédase igual que con el aceite nuevo : mida la sosa y mézclela con el metanol para obtener metóxido sódico -- estará aun más caliente y llevará más tiempo mezclarlo, ya que hay más sosa esta vez (lo que lo hace todavía mas peligroso).
Añada con cuidado la mezcla al aceite caliente mientras la agita y mézclela durante una hora . Hemos hecho esto 5 veces, usando 10 litros de aceite usado cada vez. Tres veces obtuvimos biodiésel (un poco más oscuro que el producto derivado del aceite nuevo ) y glicerina; dos veces obtuvimos pasta gelatinosa . De lo que pudimos comprobar, esta suele ser la media .
La proporción de producción era inferior que con aceite nuevo, obteniendo 8-9 litros de biodiésel en lugar de 10.
Lavado
Para un uso comercial, el biodiésel debe lavarse para eliminar cualquier resto de glicerina, jabón u otras impurezas. Algunas personas insisten en él, otras no tienen buenos argumentos acerca de que las pequeñas cantidades de impurezas no causen daños al motor.
Para lavarlo, añada agua y agítelo, deje que el agua se deposite en el fondo (lo que necesita tiempo), desagüe y mida el PH. Repita el procesó hasta que el PH mida 6-7. Puede que tenga que lavarlo 8 veces o más . Si deja el biodiésel con aspecto un poco lechoso, significa que aun hay agua en él. Caliéntelo lentamente para evaporar el agua.
Este material fue extraído de journeytoforever.org , cualquier duda dirigirse a su pagina oficial.
gracias
http://www.panoramaenergetico.com/elaboracion_de_biodiesel.htm
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Si desea hacerlo usted mismo, existen varias formulas en Internet y todas ellas dicen lo que nosotros también decimos : algunos de estos productos químicos son peligrosos, tome precauciones de seguridad adecuada y si se quema/lisia/ciega/mata a usted mismo o a alguien, nos dejará tristes, pero no seremos responsables -- no recomendamos nada, no es responsabilidad de nadie, salvo de usted mismo
Existen, al menos, tres formas de hacer funcionar un motor diesel con bio-potencia, utilizando aceites vegetales, grasas animales o ambos. Las tres funcionan tanto con aceites frescos como usados.
• Utilizando el aceite tal como es;
• Mezclándolo con queroseno (parafina);
• Convirtiéndolo en biodiésel.
Los dos primeros métodos suenan como los mas fáciles, pero poseen desventajas; la principal de las cual es que funciona mejor si se enciende la máquina con petrodiésel ordinario, luego se cambia a biocombustible y posteriormente se vuelve a cambiar a petrodiésel antes de parar el motor. Esto implica tener dos depósitos de combustible -- algo que no es un asunto sencillo con los diesel, que tienen sistemas de combustible hermético. El utilizar aceite vegeta directamente requiere pre-calentar el aceite en cada etapa y volver al segundo depósito de combustible.
Si desea saber más acerca de estos métodos, contacte con la gente de VeggieVan y compre su libro "De la freidora al deposito de combustible ", que tiene todos los detalles de cómo hacerlo.
Convertir el aceite a biodiésel funciona mejor, pero hacerlo sobre una base del "Hágalo Ud. Mismo " puede ser confuso.
En cambio, puede comprarlo. La mayor’a de los principales fabricantes de vehículos de Europa proporcionan en la actualidad garantías que cubren el uso de biodiésel puro. Alemania tiene más de 900 estaciones de repostaje que proporcionan biodiésel, y es más económico que el diesel ordinario. Es ampliamente usado en Francia, el mayor productor del mundo (la mayor’a de los diesel fósiles vendidos en Francia contienen un 5% de biodiésel), y hay muchos proveedores en EE.UU. , aunque el biodiésel es mucho más caro que el diesel ordinario en los EE.UU. Esto ocurre porque es habitual el producirlo en los EE.UU. de aceite de soja fresco de alto precio, aunque un cada vez mayor numero de plantas fabrican biodiésel de aceite residual y los precios caerán con el tiempo, especialmente con los nuevos y mas eficientes procesos que se están desarrollando en la actualidad.
Si desea hacerlo usted mismo, existen varias formulas en Internet y todas ellas dicen lo que nosotros también decimos : algunos de estos productos químicos son peligrosos, tome precauciones de seguridad adecuada y si se quema/lisia/ciega/mata a usted mismo o a alguien, nos dejará tristes, pero no seremos responsables -- no recomendamos nada, no es responsabilidad de nadie, salvo de usted mismo.
De otro lado, bastantes personas lo hacen, lo que indica que es lo suficientemente seguro si es cuidadoso y sensible. Aprenda cuanto pueda primero -- esta disponible bastante información. Haga pequeñas cosas antes de intentar hacer mayores. Hágalo con aceite fresco antes de intentarlo con aceite residual . Comience y termine el proceso en una misma sesión.
El proceso
Triglicéridos (grasas o aceites) + alcohol (etanol o metanol) ====> biodiésel + Glicerina (catalizador: sosa).
Las grasas animales y aceites vegetales son triglicéridos, que contienen un 7-13% de
"Cocinando" biodiésel en el horno de casa.
glicerina. Las moléculas de aceite vegetal tienen una cadena de 18 carbonos, hasta que se ha cocinado, lo que prolonga la cadena hasta 32. El diesel ordinario tiene solo 12 o 13.
El proceso del biodiésel convierte los bio-aceites en esteres, separando la glicerina (junto con un poco de jabón) y acortando (craquear o fracturar) la cadena de carbono. La glicerina y el jabón se hunden al fondo y el biodiésel flota en la parte superior y puede ser aspirado con un sifón.
El procesos se denomina transesterificación, que sustituye el alcohol por la glicerina en una reacción química, utilizando sosa como catalizador.
Usamos metanol para hacer metilesteres ( biodiésel ) . Preferiríamos usar etanol, debido a que la mayor parte del metanol proviene de combustibles fósiles ( aunque también puede ser hecho de la biomasa, como puede ser la madera), mientras que el etanol se basa en las plantas y puede destilarlo Ud. mismo, pero el proceso del biodiésel es mas complicado con etanol.
"La optimización de un proceso etilester del tipo de tratamiento por lotes " es una receta infalible para el biodiésel derivado del etanol:
Al etanol también se le conoce con otros nombres, como vodca, ginebra, etc..., pero el metanol es un veneno mortal : primero le deja ciego, luego le mata y todo ello no le lleva mucho tiempo, sólo un par de horas. Si puede conseguir el tratamiento lo suficientemente rápido, puede que sobreviva.
El catalizador puede ser tanto hidróxido sódico, como potásico, que puede proporcionar como subproductos fertilizantes químicos, pero el hidróxido sódico es mucho mas fácil de conseguir y, en todo caso, no es habitual el que hagamos uso de fertilizantes químicos.
PRECAUCIÓN: La sosa es peligrosa -- no la ponga sobre su piel o sus ojos, no respire sus gases, mantenga el proceso alejado de cualquier alimento y, especialmente, de los niños . La sosa reacciona con el aluminio, estaño y zinc. Utilice envases de vidrio, barnizados o de acero inoxidable.
Proyectos artesanales de biodiésel
Para nosotros es un proyecto de investigación -- nunca pretendimos dirigirnos hacia ninguna clase de producción a gran escala y la mayor parte del equipo que utilizamos es improvisado. Quitando algunos productos químicos y algunas cubetas, jeringas y similares, la Única cosa que compramos fue una serie de escalas.
Primero compramos unos 60 litros de aceite usado del local McDonald's de la Isala de Lantau. Una de las razones por las que elegimos Big Mac es porque tienen estrictas normas de higiene y todo esta estandarizado-- este es el estándar mundial para aceita usado, es el mismo en todas partes.
Aceite de cocina usado de McDonald's.
Había cuatro latas de él, una mezcla de aceite de cocina y carne de res residual y grasas de pollo. Dos de estas latas estaban solidificadas, las otras dos contenían una papilla semilíquida. La calentamos un poco en la estufa (a unos 50 º C) y la filtramos a través de un fino colador y, posteriormente, de nuevo a través de filtros de papel para café, pero se quedaba muy limpio -- residuos muy pequeños de comida se quedaban en los filtros .
Habíamos comprado 10 litros del más económico aceite de cocina sin usar que pudimos encontrar -- no sabíamos que clase de aceite era, la lata solamente decía "Aceite de Cocina" -- y lo usamos para nuestro primer experimento.
biodiésel de aceite nuevo
Tuvimos dificultades para encontrar metanol puro en Hong Kong y finalmente pagamos el alto precio de US$10 por cada 5 litros a una compañía proveedora de productos químicos al por mayor. Ten’a que ser 99% puro (resistencia 198) o mejor .
Usamos 2 litros de metanol para 10 litros de aceite vegetal y 3,5 gramos de sosa (hidróxido sódico) 100% pura y granular como catalizador por litro de aceite .
Puede conseguir sosa en la mayoría de las droguerías. Agite el envase para comprobar que no ha absorbido humedad y se ha coagulado en una masa inútil y asegúrese de que la mantiene hermética .
Tuvimos que medir rápidamente los 35 gramos de sosa requeridos -- la humedad estival en Hong Kong es habitualmente del 80% at 30 ºC o más y la sosa se humidifica rápidamente, haciéndose menos efectiva.
Mezclamos la sosa con los 2 litros de metanol en una botella de vidrio fuerte, resistente al calor con un cuello estrecho para prevenir salpicaduras. Utilizamos un taladro eléctrico y un mezclador improvisado de un tenedor de barbacoa, que se ajustó dentro del cuello de la botella . Húmedo y se calentó y se necesitó unos 10 minutos para mezclar.
Esta mezcla es metóxido sódico, una base extremadamente poderosa que se divierte devorando material como la carne humana -- Á lleve mucho cuidado !
Midori comprueba la temperatura del aceite.
Entretanto nosotros habíamos calentado los 10 litros de aceite nuevo en un cubo en la estufa a unos 40 ºC para hacerlo más fino de forma que se mezclara mejor (la temperatura no es crítica, pero no deje que se caliente demasiado). Habíamos hecho una guía de madera con un torno portátil sujeto a el, sosteniendo un segundo taladro eléctrico con un mezclador de pinturas para agitar el contenido del cubo. Hizo un buen papel sin salpicar.
Agitándolo bien , añadimos con cuidado el metóxido de sodio al aceite. La reacción comenzó inmediatamente, la mezcla rápidamente se separo en un líquido claro y dorado en la parte superior con un sedimento de glicerina marrón en el fondo. Estuvimos agitándolo durante una hora, manteniendo la temperatura constante. Tras lo cual, la dejamos sedimentar durante la noche .
Al día siguiente aspiramos con sifón 10 litros de biodiésel, dejando 2 litros de jabón de glicerina en el fondo del cubo.
Biodiésel de Aceite Usado
Es mucho mas atractivo que utilizar aceite nuevo, pero es también mas difícil.
En primer lugar, deshágase del contenido de agua: un exceso de agua en el aceite interferirá con la sosa, especialmente si usa mucha sosa y Ud. terminara con un cubo de pasta gelatinosa. Caliente el aceite a 100 ºC hasta que pare de hervir. Entonces, deje el aceite que se caliente.
El aceite usado necesita más catalizador que el nuevo. Tiene que calibrar cuanta sosa usar . Esto implica determinar el PH -- el nivel ácido-alcalino. Un medidor de PH electrónico es lo mejor, pero son caros y no teníamos uno. Utilizamos tiras de medición del PH (o papel de tornasol ), pero no eran lo suficientemente exactos.
Pensamos en utilizar zumo de col roja, que cambia del rojo en un ácido fuerte al rosa, púrpura, azul y, finalmente, al verde en un alcalífuerte . Finalmente, descubrimos que la solución de fenoltalia funcionó bien. La fenoltalia permanece descolorida hasta un PH 8,3, a partir del cual se vuelve rosa y roja a un PH 10,4.
Keith comprueba el PH del aceite usado.
Disolvimos 1 g. de sosa en 1 litro de agua destilada (solución de sosa 0,1% ). En un vaso de laboratorio pequeño, disolvimos 1 ml del aceite caliente en 10 ml de alcohol isopropil puro y añadimos 2 gotas de solución de .
Utilizando una jeringa, añadimos la solución de sosa 0,1% gota a gota a la solución aceite-alcohol-fenoltalia, batiéndola todo el tiempo y contando cuidadosamente las gotas, hasta que la solución permanece rosa durante 10 segundos. Divídase el numero de gotas de solución de sosa al 0.1% que se ha usado por 20 y añádase 3,5. Este es el número de gramos de sosa que se necesitará por litro de aceite.
Una vez realizado esto, procédase igual que con el aceite nuevo : mida la sosa y mézclela con el metanol para obtener metóxido sódico -- estará aun más caliente y llevará más tiempo mezclarlo, ya que hay más sosa esta vez (lo que lo hace todavía mas peligroso).
Añada con cuidado la mezcla al aceite caliente mientras la agita y mézclela durante una hora . Hemos hecho esto 5 veces, usando 10 litros de aceite usado cada vez. Tres veces obtuvimos biodiésel (un poco más oscuro que el producto derivado del aceite nuevo ) y glicerina; dos veces obtuvimos pasta gelatinosa . De lo que pudimos comprobar, esta suele ser la media .
La proporción de producción era inferior que con aceite nuevo, obteniendo 8-9 litros de biodiésel en lugar de 10.
Lavado
Para un uso comercial, el biodiésel debe lavarse para eliminar cualquier resto de glicerina, jabón u otras impurezas. Algunas personas insisten en él, otras no tienen buenos argumentos acerca de que las pequeñas cantidades de impurezas no causen daños al motor.
Para lavarlo, añada agua y agítelo, deje que el agua se deposite en el fondo (lo que necesita tiempo), desagüe y mida el PH. Repita el procesó hasta que el PH mida 6-7. Puede que tenga que lavarlo 8 veces o más . Si deja el biodiésel con aspecto un poco lechoso, significa que aun hay agua en él. Caliéntelo lentamente para evaporar el agua.
Este material fue extraído de journeytoforever.org , cualquier duda dirigirse a su pagina oficial.
gracias
http://www.panoramaenergetico.com/elaboracion_de_biodiesel.htm
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