Producción de ésteres metílicos de ácidos grasos: variables asociadas al proceso de transformación

Fatty acid methyl esters production: chemical process variables

Las ventajas comparativas de los ésteres metílicos como oleoquímicos básicos frente a los ácidos grasos, la crisis energética mundial de mediados de los setenta y el redescubrimiento de estos oleoquímicos como combustibles, dio un nuevo impulso a la investigación básica y aplicada sobre los procesos de transesterificación de los aceites y grasas. En este documento se presentan los aspectos básicos, usos, variables y problemas asociados con la producción de ésteres metílicos de ácidos grasos, y una visión panorámica de las investigaciones recientes que, en gran medida se enfocan a encontrar catalizadores diferentes a los tradicionales hidróxidos solubles en el alcohol (NaOH, KOH), que permitan procesar materias primas con menor calidad (mayor contenido de agua y ácidos grasos libres), mitigar los problemas de separación que se generan con el uso de catalizadores alcalinos solubles en el alcohol y reducir los costos de producción. Finalmente, se hace una descripción de las etapas comunes a diferentes procesos de producción y se presentan algunos datos de la cinética de la reacción.

Introducción

El consumo y la producción de los ésteres metílicos derivados de los compuestos grasos (FAME), se ha incrementado en los últimos años como consecuencia de las ventajas comparativas de estos oleoquímicos básicos sobre los ácidos grasos y de los planes de los países desarrollados para reemplazar el uso de diesel de origen mineral por un combustible de origen vegetal.

La crisis energética mundial de mediados de los setenta y   el redescubrimiento de los ésteres metílicos como combustibles dio un nuevo impulso a la investigación para la producción del grado combustible, lo que tuvo como consecuencias la adaptación de los procesos de producción existentes para cumplir con las especificaciones de biodiesel, y el desarrollo de nuevos procesos (Gunstone, 2001).

La Tabla 1 muestra el comportamiento de la producción mundial de oleoquímicos básicos desde 1998. Allí puede observarse que los ácidos grasos son los de mayor producción, aunque durante los últimos diez años, como resultado de los factores antes mencionados, el incremento en la producción de FAME es mayor que para los demás oleoquímicos básicos. Adicionalmente, mientras que para los ácidos grasos se usa el 70% de la capacidad instalada en el mundo, para los FAME se emplea el 85% (Renaud, 2002).

Por otra parte, Colombia cuenta con los suelos y las condiciones climáticas necesarias para la siembra de oleaginosas, recursos naturales renovables de donde se obtienen las semillas o pulpas que contienen los aceites vegetales. De hecho, el país es el quinto productor mundial de aceite de palma y el primero de Latinoamérica, con una producción cercana a las 550.000 toneladas en  el año 2003, de las cuales se exportaron 132.000 toneladas, entre aceite crudo, refinado, fracciones, margarinas, aceites hidrogenados y jabones. La producción nacional representa el 2% del mercado mundial (Mesa, 2004).