Obtención de biodiesel por transesterificación de aceite de cocina usado
http://revistas.javeriana.edu.co/index.php/iyu/issue/view/864
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Palabras clave

Biodiesel
transesterificación
esterificación
aceite usado

Cómo citar

Obtención de biodiesel por transesterificación de aceite de cocina usado. (2015). Ingenieria Y Universidad, 19(1), 155-172. https://doi.org/10.11144/Javeriana.iyu19-1.odba
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Resumen

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 la reducción de 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 usado de cocina, por medio de 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 metil ésteres, 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 metil ésteres de 99,1% cuando el catalizador fue NaOH; con KOH la conversión fue 63,2%, el rendimiento fue 88% y el porcentaje de metil-ésteres fue 98,4%. Los resultados de este estudio muestran un alto rendimiento de la reacción usando aceite usado, por lo cual su implementación a nivel industrial dependerá de la evaluación económica.

 

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[1] B. Holtsmark y O. Mæstad, “Emission trading under the Kyoto Protocol, effects on fossil fuel markets under alternative regimes”, Energy Policy, vol. 30, no. 1, pp. 207-218, feb. 2002.
[2] C. Anastasi, R. Hudson y V. J. Simpson, “Effects of future fossil fuel use on CO2 levels in the atmosphere”, Energy Policy, vol. 18, no. 10, pp. 936-944, dic. 1990.
[3] S. K. Hoekman y C. Robbins C., “Review of the effects of biodiesel on NOx emissions”, Fuel Processing Technology, vol. 96, pp. 237-249, 2012.
[4] Castro, J. Coello, y L. Castillo, Opciones para la producción y uso del biodiesel en el Perú. Lima, Perú: Soluciones Prácticas (ITDG), 2007.
[5] X. Meng, G. Chen y Y. Wang, “Biodiesel production from waste cooking oil via alkali catalyst and its engine test”, Fuel Processing Technology, vol. 89, pp. 851-857, 2008.
[6] J. M. Dias, M. C. Alvim-Ferraz, y M. F. Almeida, “Comparison of the performance of different homogeneous alkali catalysts during transesterification of waste and virgin oils and evaluation of biodiesel quality”, Fuel, vol. 87, pp. 3572-3578, 2008.
[7] Federación Nacional de Biocombustibles de Colombia. (Octubre de 2014). Cifras informativas del sector Biocombustibles [En línea]. Disponible en: http://www.fedebiocombustibles.com/v3/nota-web-id-488.htm
[8] Programa de las Naciones Unidas para el Desarrollo. (Septiembre de 2011). Colombia rural razones para la esperanza [En línea]. Disponible en: http://pnudcolombia.org/indh2011/
[9] Z. Al-Hamamre y J. Yamin, “Parametric study of the alkali catalyzed transesterification of waste frying oil for biodiesel production”, Energy Conversion and Management, vol. 79, pp. 246-254, 2014.
[10] Y. C. Lin, K. H. Hsu y C. B. Chen, “Experimental investigation of the performance and emissions of a heavy-duty diesel engine fueled with waste cooking oil biodiesel/ultra-low sulfur diesel blends”, Energy, vol. 36, pp. 241-248, 2011.
[11] J. B. Williams, C. Clarkson, C. Mant, A. Drinkwater y E. May, “Fat, oil and grease deposits in sewers: Characterisation of deposits and formation mechanisms”, Water Research, vol. 46, pp. 6319-6328, 2012.
[12] Z. Yaakob, M. Mohammad, M. Alherbawi, Z. Alam y K. Sopian, “Overview of the production of biodiesel from waste cooking oil”, Renewable and sustainable energy reviews, vol. 18, pp. 184-193, 2013.
[13] A. Demirbas, “Comparison of transesterification methods for production of biodiesel from vegetable oils and fats”, Energy Conversion and Management, vol. 49, pp. 125-130, 2008.
[14] D.Y.C. Leung, X. Wu y M. K. Leung, “A review on biodiesel production using catalyzed transesterification”, Applied Energy, vol. 87, pp. 1083-1095, 2010.
[15] J. M. Encinar, J. F. González y A. Rodríguez-Reinares, “Biodiesel from used frying oil. Variables affecting the yields and characteristics of the biodiesel, Industrial & Engineering Chemistry Research, vol. 44, pp. 5491-5499, 2005.
[16] K. S. Chen, Y. C. Lin, K. H. Hsu y H. K. Wang, “Improving biodiesel yields from waste cooking oil by using sodium methoxide and a microwave heating system”, Energy, vol. 38, num. 1, pp. 151-156, 2012.
[17] M. K. Lam, K. T. Lee y A. R. Mohamed, “Homogeneous, heterogeneous and enzymatic catalysis for transesterification of high free fatty acid oil (waste cooking oil) to biodiesel: a review”, Biotechnology Advances, vol. 28, pp. 500-518, 2010.
[18] N. U. Soriano, R. Venditti y D. S. Argyropoulos, “Biodiesel synthesis via homogeneous Lewis acid-catalyzed transesterification”, Fuel, vol. 88, pp. 560-565, 2009.
[19] P. Patil, S. Deng, J. I. Rhodes y P. J. Lammers, “Conversion of waste cooking oil to biodiesel using ferric sulfate and supercritical methanol processes”, Fuel, vol. 89, num. 2, pp. 360-364, 2010.
[20] A. B. Chhetri, K. C. Watts y M. R. Islam, “Waste cooking oil as an alternate feedstock for biodiesel”, Energies, vol 1, pp. 3-18, 2008.
[21] A. Reefat, N. Attia, H. Sibak, S. El Sheltawy y G. Eldiwani, “Production optimization and quality assessment of biodiesel from waste vegetable oil”, Int J Environ Sci Technol, vol. 5, num. 1, pp. 75-82, 2008.
[22] A. Talebian-Kiakalaieha, N. Saidina Amin y H. Mazaheri, “A review on novel processes of biodiesel production from waste cooking oil”, Applied Energy, vol. 104, pp. 683-710, 2013.
[23] J. Van Kasteren y A. Nisworo, “A process model to estimate the cost of industrial scale biodiesel production from waste cooking oil by supercritical transesterification”, Resources, Conservation and Recycling, vol. 50, pp. 442-458, 2007.
[24] M. Lapuerta, J. Herreros, L. Lyons, García-Contreras y Y. Briceño, “Effect of the alcohol type used in the production of waste cooking oil biodiesel on diesel performance and emissions”, Fuel, vol. 87, num. 15-16, pp. 3161-3169, 2008.
[25] E. Alptekin y M. Canakci, “Characterization of the key fuel properties of methyl ester–diesel fuel blends”, Fuel, vol. 88, num. 1, pp. 75-80, 2009.
[26] K. Jacobson, R. Gopinath, L. Meher y A. Dalai, “Solid acid catalyzed biodiesel production from waste cooking oil”, Applied Catalysis B: Environmental, vol. 85, num. 1-2, pp. 86-91, 2008.
[27] A. Phan y T. Phan, “Biodiesel production from waste cooking oils”, Fuel, vol. 87, pp. 3490-3496, 2008.
[28] F. Ma y M. Hanna, “Biodiesel production: a review”, Bioresource Technology, vol. 70, pp. 1-15, 1999.
[29] R. Perry y D. Green, Manual del ingeniero químico. Madrid, España: Mc Graw Hill/Interamericana de España, 2001.
[30] Z. J. Predojević, “The production of biodiesel from waste frying oils: A comparison of different purification steps”, Fuel, vol. 87, pp. 3522-3528, 2008.
[31] I. Atadashi, M. Aroua y A. Aziz, “Biodiesel separation and purification: A review”, Renewable Energy, vol. 36, pp. 437-443, 2011.
[32] C. Enweremadu y M. Mbarawa, “Technical aspects of production and analysis of biodiesel from used cooking oil. A review”, Renewable and Sustainable Energy Reviews, vol. 13, pp. 2205-2224, 2009.
[33] P. Narváez, J. Torres, F. Sánchez y L. Ponce de León, “Determinación por cromatografía de gases de alguil ésteres (metílico y etílico) de ácidos grasos, en presencia de mono-, di-, y triglicéridos”, Ingeniería e Investigación, vol. 57, pp. 58-62, 2005.
[34] Z. Helwani, M. Othman, N. Aziz, W. Fernando y J. Kim, “Technologies for production of biodiesel focusing on green catalytic techniques: A review”, Fuel Processing Technology, vol. 90, num. 12, pp. 1502-1514, 2009.
[35] A. Mohammadshirazi, A. Akram, S. Rafiee y E. Bagheri, “Energy and cost analyses of biodiesel production from waste cooking oil”, Renewable and sustainable energy review, vol. 33, pp. 44-49, 2014.
[36] B. Uzun, M. Kilic, N. Ozbay, A. Putun y E. Putu, “Biodiesel production from waste frying oils: Optimization of reaction parameters and determination of fuel properties”, Energy, vol. 44. pp. 347-351, 2012.
[37] S. Keera, S. El Sabagh y A. Taman, “Transesterification of vegetable oil to biodiesel fuel using alkaline catalyst”, Fuel, vol. 90, pp. 42-47, 2011.
[38] D. Leung y Y. Guo, “Transesterification of neat and used frying oil: Optimization for biodiesel production”, Fuel Processing Technology, vol. 87, pp. 883-890, 2006.
[39] I. Atadashi, M. Aroua, A. Aziz y N. Sulaiman, “The effects of catalysts in biodiesel production: a review”, Journal of Industrial and Engineering Chemistry, vol. 19, pp. 14-26, 2013.

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