Production of biodiesel from waste cooking oil by transesterification

Obtención de biodiesel por transesterificación de aceite de cocina usado

La evaluación de diferentes aceites vegetales para la obtención de biocombustibles se ha convertido en una estrategia global en la producción de biodiesel, con miras a reducir costos de producción, aumentar el rendimiento de la reacción, evitar el uso de materias primas consideradas como alimentos y disminuir la contaminación ambiental. En el presente trabajo se evaluó la obtención de biodiesel a partir de aceite de cocina usado, empleando la catálisis con hidróxido de sodio y potasio. Se evaluaron tres relaciones molares de metanol: aceite, 6:1, 9:1 y 12:1, dos catalizadores KOH y NaOH y dos porcentajes de catalizador 1 % y 2 %; se realizó un diseño factorial por duplicado. La temperatura se mantuvo en 60 °C, y el tiempo de reacción, en 2 horas. Se determinó el contenido de metilésteres y de mono-, di- y triglicéridos mediante cromatografía de gases. Las mejores condiciones para NaOH y KOH como catalizadores se obtuvieron cuando el porcentaje de catalizador fue 1 % y la relación molar alcohol:aceite fue 12:1. En estas condiciones se obtuvo una conversión del 64,1 %, un rendimiento de 98 % y un porcentaje de metilésteres de 99,1 % cuando el catalizador fue NaOH. Con KOH la conversión fue 63,2 %; el rendimiento, 88 %, y el porcentaje de metilésteres, 98,4 %. Los resultados de este estudio muestran un alto rendimiento de la reacción al emplear aceite usado, por lo cual su implementación industrial dependerá de la evaluación económica.

1. INTRODUCCIÓN

El Protocolo de Kioto ha planteado exigencias en cuanto a los límites de emisiones causadas por el uso de combustibles fósiles [1]. Según las proyecciones de emisiones de dióxido de carbono (CO₂), para el año 2025 estas aumentarán entre 415 y 421 ppm [2]. Por esta razón es necesario buscar alternativas de combustibles, y es ahí donde aparece el biodiesel, ya que genera menores emisiones a la atmósfera [3] y es renovable [4], comparado con los combustibles de origen petroquímico. La materia prima para la obtención de este combustible es el aceite vegetal, el cual es usado en alimentación humana, lo que ha llevado a la búsqueda de nuevas materias primas que permitan reducir costos de producción y encontrar las condiciones óptimas para el proceso de producción [5], [6], de tal manera que sea posible lograr la sostenibilidad y sustentabilidad del proceso.

En la actualidad, Colombia produce biodiesel a partir de aceite de palma (Elaeis guineensis).