Nanofotónica en el análisis de biocombustibles

Nanophotonics to analyze biofuels

Actualmente uno de los retos energéticos es la búsqueda de alternativas para suplir anticipadamente el futuro agotamiento del petróleo a nivel mundial, y que además sean favorables con el medio ambiente. En especial los biocombustibles se han convertido en una de las propuestas más favorables para cubrir las actuales demandas del petróleo. Los biocombustibles son producidos de organismos vivos o de subproductos metabólicos (orgánicos o de desechos alimentarios). En este artículo se presenta una aplicación particular de la nanofotónica en el marco de la interacción de la luz con la materia denominada espectroscopia Raman de señal magnificada. Como muestra de control se considera el biodiésel y su mezcla con diésel, la razón se debe a la necesidad de establecer métodos de análisis durante el proceso de producción que podrían servir como cuantificador del grado de integridad al ser mezclado con diesel.

INTRODUCCIÓN

Las ventajas ambientales y económicas del biodiésel o B100 como combustible de motores han sido ampliamente discutidas en la literatura 1-3. El Biodiésel tiene la ventaja de ser más favorable con el medio ambiente en comparación con los combustibles minerales, además presenta baja toxicidad, suministro sostenible, productos de degradación inofensivas y ser un subproducto importante de ciertas cosechas agrícolas. Aunque en medio de las ventajas mencionadas, también se presentan puntos débiles como su degradación debido a baja estabilidad química, influenciada principalmente por procesos de oxidación.

En la actualidad Colombia ha adoptado una política para incentivar la producción biocombustibles i.e. etanol y el biodiésel, como anticipación a la evidente disminución de reservas de petróleo. En especial el biodiésel es una excelente alternativa para prevenir situaciones de crísis relacionadas con el petróleo puesto que la relación de producción/consumo es favorable. La materia prima del biosiésel son los aceites vegetales o grasas animales, el cual resulta de la transesterificación de los trigliceridos al ser contenidos por un alcohol de cadena corta como el metanol 2-4.

A nivel nacional la distribución de diésel proveniente del petróleo, se mezcla con biodiésel. El resultado de la mezcla se ha denotado por los códigos B0, B2, B8 y B10 siendo "B" biodiésel seguido por el número que indica su participación porcentual en la mezcla con diésel. En la Figura 1 se presenta la distribución a nivel nacional de la participación porcentual de biodiésel en diésel. De la Figura 1 se observa que aproximadamente la mitad del territorio nacional presenta una participación del 10% de biodiésel en diésel, mientras que para el resto del país la presencia de biodiésel en la mezcla es del 8%, 2% y 0%.