México: Comparación de técnicas de lavado de biodiesel

16 September, 2015 | By More

Lavado biodieselPor Biól. Eugenia Guadalupe Ortiz Lechuga y Dra. Dora López PhD

 

Como es ya bien sabido, dentro de los principales biocombustibles producidos en la actualidad se encuentran el etanol, el biogás y el biodiesel. Los tres son producidos a gran escala y de manera industrial alrededor del mundo, sin embargo existe un gran potencial para el pequeño productor de biocombustibles con un mercado que va desde digestores para producción de energía eléctrica y bioreactores para la producción de biodiesel; para éste último se conoce a fondo su proceso de producción, el cual es ajustado dependiendo de la materia prima de la cual se parte.

Para el proceso convencional de producción de biodiesel (catálisis homogénea) y utilizando las condiciones y reactivos adecuados, la reacción se lleva a cabo en tiempos cortos (60 a 90 min). Luego, se da una separación de fases consistentes con el glicerol (fase inferior) y el biodiesel (fase superior). Sin embargo, esta mezcla final puede ser engañosa ya que a su vez consiste de sales inorgánicas sin reaccionar, jabones, metanol y nuestro producto deseado, una mezcla de metilesteres de ácidos grasos.

En el caso del metanol es relevante resaltar que por ser un solvente permite que las impurezas presentes en el biodiesel se mantengan en solución, es por esto que la adición de un paso de lavado a nuestro combustible es de suma importancia. El método de lavado más utilizado es el realizado por agitación agregando 1:3 del volumen de agua por el volumen total del biodiesel; por acción mecánica el agua removerá el metanol e impurezas a una fase inferior “lechosa” que puede ser fácilmente retirada con embudo de decantación, por lo que este método es recomendado por su facilidad, seguridad y eficiencia, requiriendo por lo general no más de 3 lavados por muestra.

 

Otro método también utilizado es el “bubble washing” cuyo principio es retirar impurezas haciendo pasar burbujas de aire a través de la columna del biodiesel. Este método es menos agresivo pero tiende a aumentar la oxidación del combustible por lo que no se recomienda para biodiesel que vaya a ser almacenado por periodos largos de tiempo.

 

Lavado de Burbujas

También se puede optar por el “static washing” en el cual se agrega el agua y se permite que las impurezas migren hacia la fase inferior. Es el método menos agresivo para lavados de biodiesel pero también uno de los que más tiempo consumen. Una variante que combina ambos métodos mencionados anteriormente es el “mist washing” en el cual se rocían pequeñas gotas sobre el biodiesel, que viajaran arrastrando impurezas que saturarán con el tiempo la fase inferior de agua. En este tipo de lavado es importante controlar el tamaño de gota, ya que si es muy grande, pueden tener efectos negativos a la hora de formar emulsiones.

Podemos encontrar otros métodos de lavado que involucran la evaporación del metanol por lo que se hacen en seco, sin embargo presentan riesgos por la formación de gases tóxicos e inflamables.

 

Resinas de Intercambio iónico

Si bien todos estos métodos cumplen el objetivo de reducir impurezas presentes en muestras de biodiesel, existen opciones que permiten reducir drásticamente los restos de materiales indeseables como el uso de resinas de intercambio iónico, cuya base es la interacción entre iones hidrógeno con cationes como Na, K y Ca, presentando una fuerte atracción por compuestos polares como la glicerina, y filtrando material insaponificable. De acuerdo a productores industriales, presentan una efectividad de entre 100 a 200 galones de biodiesel crudo por libra de resina.

 

Cuando el proceso es a mayor escala es recomendable el uso de procesos donde no es necesario el lavado del biodiesel, como lo son la trans/esterificación supercrítica y la catálisis heterogénea, donde ya no es necesaria la separación del catalizador a través de lavado.

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Category: Bioenergía: Biomasa, Biocombustibles y Biogas

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