Biodiesel Feria 2..docx

FICHA DE IDENTIFICACIÓN DE TRABAJO DE INVESTIGACIÓN OBTENCION DE BIODIESEL APARTIR DE ACEITE DE FRITURA Nombres y Apellidos Código de estudiantes Luz Marina Mendoza Mendoza 201305120 Richard fructuoso Valverde 201301415 Daniel 201309321 Felipe Diego de Sousa 201105384 Ruben Choque 201503700

Título

Autor/es

Fecha Carrera Asignatura Grupo Docente Periodo Académico Subsede

Ing. Gas Y Petróleo Metodología A Ing. Arnes II/2018 Santa Cruz de la Sierra

Copyright © (2018) por (Luz Marina Richard Daniel). Todos los derechos reservados.

Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel RESUMEN:

En este estudio se plantea y se ejecuta la obtención de biodiesel a partir de aceites residuales de cocina empleando las tecnologías ácida y básica en conjunto, con el fin de seleccionar las condiciones idóneas de las variables manipuladas. Se evalúan las propiedades de los aceites seleccionados, concluyendo que si son aptos para llevar a cabo la obtención de biodiesel, se plantea el uso en general de aceites residuales como alternativa de energía para así evitar su tratamiento como residuo o su destino como desecho y contaminante. Se lleva a cabo un diseño de experimentos. El biodiesel es un producto similar al diesel del petróleo que se deriva de biomasa, por lo que constituye un biocombustible renovable. Los aceits o grasas animales que forman parte de estas materias primas, se hacen pasar por el proceso de transeterificación proporcionando ésteres alquílicos de los ácidos grasos correspondientes; con el objeto de que sean aptos para utilizarse como combustibles para el transporte y que sea posible alcanzar los estándares de calidad. De esta forma, los alquil ésteres de los ácidos grasos, que cumplen con las normas de calidad de los biocombustibles para el transporte, se denominan biodiesel.

Palabras clave: Aceite Vegetal Transeterificación Biodiesel

ABSTRACT: In this study, the production of biodiesel from cooking waste oils using the acid and basic technologies together is proposed and executed, in order to select the ideal conditions for the manipulated variables. The properties of the selected oils are evaluated, concluding that if they are suitable to carry out the production of biodiesel, the general use of waste oils as an energy alternative is proposed, in order to avoid their treatment as waste or their destination as waste and contaminant. . A design of experiments is carried out. Biodiesel is a product similar to petroleum diesel that is derived from biomass, which is why it is a renewable biofuel. The animal oils or fats that are part of these raw materials are passed through the transeterification process providing alkyl esters of the corresponding fatty acids; so that they are suitable for use as transportation fuels and that quality standards can be achieved. In this way, the alkyl esters of the fatty acids, which meet the quality standards of biofuels for transport, are called biodiesel.

Key words: Transfer Vegetable Oil Biodiesel

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel

Tabla de contenido INTRODUCCION ....................................................................................................................... 4 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ................................................................................ 5 1.1 Preguntas de investigación ................................................................................ 5 1.2 Formulación del problema ................................................................................. 6 2. OBJETIVOS ............................................................................................................................ 6 2.1 Objetivo General ................................................................................................ 6 2.2 Objetivos específicos ......................................................................................... 6 3.JUSTIFICACIÓN ..................................................................................................................... 7 4.PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS ..................................................................................... 8 5. MARCOTEÓRICO ................................................................................................................. 8 5.1Los biocombustibles ........................................................................................... 8 5.2 Breve reseña histórica acerca del biodiesel....................................................... 9 5.3 Consumo de aceite en Bolivia ........................................................................... 9 5.4 Aceites de fritura usados ................................................................................. 10 5.5 Biodiesel .......................................................................................................... 10 5.6 Ventajas del biodiesel como combustible alternativo ....................................... 11 5.7 Desventajas ..................................................................................................... 13 6.NORMATIVAS PARA EL USO DEL BIODIESEL ............................................................ 13 6.1 Normas internacional: ...................................................................................... 13

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel 6.2 Propiedades físicas del diésel de petróleo con los aceites .............................. 15 Normas Boliviana ...................................................................................................................... 20 Capítulo I ............................................................................................................... 20 Artículo 1 ............................................................................................................ 20 Artículo 2 ............................................................................................................ 20 Artículo 3°.- ........................................................................................................ 21 Capítulo II .............................................................................................................. 21 Artículo 4°.- ........................................................................................................ 21 Artículo 5°.- ........................................................................................................ 21 Artículo 6°.- ........................................................................................................ 22 Artículo 7°.- ........................................................................................................ 22 Capítulo III ............................................................................................................. 22 Artículo 8°.- ........................................................................................................ 22 Capítulo IV ............................................................................................................. 22 Artículo 9°.- ........................................................................................................ 22 METODOLOGIA...................................................................................................................... 23 RESULTADOS ......................................................................................................................... 26 CONCLUSIÓN ......................................................................................................................... 28 REFERENCIAS ........................................................................................................................ 29

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Índice de figuras

INTRODUCCION La ley de biocombustibles “BIODIESEL” tiene por objeto establecer el marco normativo que permita la producción, almacenaje, transporte, comercialización y mezcla de aditivos de origen vegetal con la finalidad de sustituir gradualmente la importación de insumos y aditivos diésel oil, precautelando la seguridad alimentaria y energética con soberanía. Es un hecho que la generación de energía a partir de combustibles fósiles es una de las principales actividades

que ocasionan problemas ambientales como la contaminación

atmosférica por emisión de gases tóxicos, o el calentamiento global debido a la emisión de gases de efecto invernadero, entre otros fenómenos. Partiendo de esta realidad, la búsqueda de fuentes energéticas renovables y ambientalmente sostenibles como los biocombustibles entre los cuales se encuentra el biodiesel, han sido objeto de muchas investigaciones. El uso de los aceites residuales como materia prima para obtención de biodiesel muestra una ventaja doblemente ecológica, ya que evita el impacto ambiental de disponerlos por el drenaje y produce un combustible limpio, pudiéndose llevar a cabo la reacción de transesterificación hasta de forma casera (aunque con limitaciones). El BIODIESEL es por definición un biocarburante o biocombustible líquido producido a partir de los aceites vegetales y grasas animales, siendo la soja, la colza, y el girasol, las materias primas más utilizadas mundialmente para este fin. Las propiedades del biodiesel son muy similares a las del GAS OIL de origen fósil, en cuanto a densidad, número de cetanos, eficiencia y rendimiento de los motores gasoleros (diesel), destacándose que el biodiesel presenta un punto de inflamación superior. Asignatura: Metodología Carrera: Ing. Gas y petróleo

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel Por todo ello, el biodiesel puede mezclarse con el gas oil en cualquier proporción que se desee: B5 – B10 – B30 – B50, etc. e inclusive sustituirlo totalmente: B-100. La ASTM (American Society for Testing and Material Standard) describe al biodiesel como ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga, derivados de lípidos tales como aceites vegetales o grasas de animales, y que se pueden emplear en motores de ignición de compresión o sea los motores del tipo “Diesel”. Sin embargo, los ésteres más utilizados, son los de metanol y etanol (obtenidos a partir de la transesterificación de cualquier tipo de aceites vegetales o grasas animales) debido a su bajo costo y sus ventajas químicas y físicas. En cuanto a la utilización del biodiesel como combustible, podemos señalar que las características de los ésteres son más parecidas a las del diesel que las del aceite vegetal sin modificar y además el índice de cetanos de los ésteres, es superior, siendo los valores adecuados para su uso como combustible. La viscosidad de los ésteres es aproximadamente 2 veces superior a la del gas oil, frente a diez veces ó más de la del aceite crudo; además el índice de cetanos de los ésteres es superior, siendo adecuado para su uso como biocombustible. En general en el proyecto se evalúa la factibilidad de obtención de biodiesel a partir de aceites residuales de los hogares, restaurantes y mercados.

1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA 1.1 Preguntas de investigación ¿Será que con la obtención y producción de biodiesel reciclado se podrá evitar la contaminación ambiental debido a la quema de combustibles fósiles y eliminación directa a la basura común y alcantarillado de aceites comestibles vegetales usados?

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1.2 Formulación del problema Gran parte de los desechos alimenticios que generan establecimientos de comida rápida y los que se generan en el hogar son eliminados por las alcantarillas o dispuestos en la basura común lo que genera un agudo problema de contaminación de agua y suelo, alterando el ecosistema y los ciclos de vida.

2. OBJETIVOS 2.1 Objetivo General Describir la obtención de biodiesel a partir de aceite de cocina usado mediante el proceso de transesterificación

para sustituir una parte del consumo del diésel fósil y evitar mayor

contaminación al medio ambiente para futuras generaciones.

2.2 Objetivos específicos 

Desarrollar el proceso fisicoquímico del biodiesel reciclado



Disminuir la contaminación en el medio ambiente



Describir las ventajas y desventajas del biocombustible biodiesel



Dar a conocer a la sociedad las ventajas del biodiesel reciclado



Evaluar la eficiencia y las propiedades del biodiesel obtenido de acuerdo a las normas ASTM (American Society for Testing and Materials, Standard Specification).



Caracterizar las propiedades del biodiesel reciclado comparando con el diésel fósil

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3.JUSTIFICACIÓN La necesidad de fuentes alternativas de energía es primordial debido a diversos aspectos como: al agotamiento irreversible de los suministros fósiles, el impacto negativo sobre el medio ambiente de las emisiones de dióxido de carbono y la contaminación directa del suelo y el agua en los procesos de extracción y transporte de crudo de petróleo. El biodiesel, preparado a partir de aceite usado de cocina tiene dos ventajas muy importantes, por una parte se evita la emisión de gases contaminantes como producto de la combustión porque no contiene azufre y la presencia de oxígeno en su composición química hace que la combustión sea más completa, reduciendo la emisión de partículas de carbono elemental, monóxido de carbono e hidrocarburos no quemados y la otra ventaja es que se realiza un reciclaje de material de desecho altamente contaminante. El presente trabajo de investigación está enfocado a desarrollar una metodología para la obtención de biodiesel a partir del principio de reciclaje de aceites vegetales usados. La implementación de esta metodología permite obtener dos ventajas muy importantes como son: la disminución de las emisiones de gases contaminantes producidos por el uso de combustibles fósiles y el reciclaje de aceites vegetales, los mismos que si son desechados a la basura común o a los sistemas de alcantarillado, son causantes de contaminación a gran escala de agua y suelo. El desarrollo de un método de obtención de biodiesel y posteriormente, la posibilidad de implementación de una planta piloto traería consigo ventajas socioeconómicas como el desarrollo de proyectos de inversión encaminados a la producción de biocombustible, la creación de fuentes de trabajo, el establecimiento de un sistema de cooperación mutua entre investigadores, y poder controlar el uso y las emisiones de aceite vegetal usado, evitando su desecho irresponsable y principalmente recolectarlo organizadamente, como materia prima para la obtención de biodiesel, para lo cual, primero se deben obtener datos técnicos que demuestren que se puede obtener biodiesel a partir de aceites vegetales usados

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4.PLANTEAMIENTO DE HIPÓTESIS La idea de usar aceites vegetales como combustible para los motores de combustión interna data de 1895 cuando el Dr. Rudolf Diésel desarrollaba su motor y empleó aceite de maní como combustible, o mejor dicho, como biocombustible. El biodiesel es un combustible sustituto del gasóleo para motores diésel, el cual puede ser producido partiendo de materias primas agrícolas como aceites vegetales y/o grasas animales, posee las mismas propiedades del combustible diésel empleado en automóviles, camiones y buses; puede ser mezclado en cualquier proporción con el diésel obtenido de la refinación del petróleo. El proceso de esterificación y transesterificación por catálisis ácida y alcalina como tecnologías combinadas mejora el rendimiento de la obtención de biodiesel a partir de aceites residuales.

5. MARCOTEÓRICO 5.1Los biocombustibles Utilizan la biomasa vegetal como fuente renovable para los motores empleados, esta biomasa es la materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía. El uso de los biocombustibles genera una menor contaminación ambiental y es considerada una alternativa viable al agotamiento ya sensible de energías fósiles, como lo son el gas y el petróleo. Uno de los principales factores por los cuales se están empleando las tecnologías de los biocombustibles, es porque los países quieren dejar de depender de las potencias petroleras buscando nuevas y limpias fuentes de energías, en conjunto con la necesidad urgente de preservar el medio ambiente. Entre los Biocombustibles más destacados encontramos: Biodiesel, Etanol y el Biogás

Los dos productos más desarrollados y empleados de esta clase de combustibles son, el bioetanol y el biodiesel.

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel Los combustibles alternativos deben ser de fácil acceso, amigables con el medio ambiente y competitivo tecno económicamente.

5.2 Breve reseña histórica acerca del biodiesel La transesterificación de los triglicéridos presentes en los aceites no es un proceso nuevo. Los científicos E. Duffy y J. Patrick la llevaron a cabo en 1853. La vida para el motor diésel comenzó en 1893 cuando el famoso inventor alemán Rudolf Diésel público un artículo titulado “La teoría y construcción de un motor térmico racional”. Lo que el papel describió como un motor revolucionario en el cual el aire sería comprimido por un pistón a una muy alta presión causando así una alta temperatura. Rudolf Diésel diseñó el motor diésel original para funcionar con aceite vegetal. El Dr. Rudolf utilizó aceite de cacahuate como combustible en uno de sus motores en la exposición de París de 1900. Debido a las altas temperaturas creadas, el motor era capaz de funcionar con una variedad de aceites vegetales incluyendo el de cáñamo y el de cacahuate. En la Exposición Universal de 1911 en París, el Dr. R. Diésel operó su motor con aceite de cacahuate y declaró “El motor diésel puede ser alimentado con aceites vegetales y ayudará considerablemente en el desarrollo de la agricultura de los países que lo utilicen”. Uno de los primeros usos del aceite vegetal transesterificado fue impulsando los vehículos pesados en Sudáfrica antes de la Segunda Guerra Mundial. El nombre “biodiesel” ha sido dado al aceite vegetal transesterificado para describir su uso como un combustible diésel. Las recientes preocupaciones por el medio ambiente han provocado un resurgimiento de este combustible en todo el mundo.

5.3 Consumo de aceite en Bolivia .Según estimaciones de un ejecutivo de una de las cinco empresas aceiteras del país, la producción anual de aceite comestible refinado podría llegar a 80.000 toneladas en Bolivia, lo que es equivalente a 6.700 toneladas al mes o 7.300 litros al mes. De acuerdo con los datos registrados por el Observatorio Agroambiental y Productivo (OAP), dependiente del Ministerio de Desarrollo Rural , el consumo promedio de aceite de soya y girasol en Bolivia es de 14 litros por habitante, en un año

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5.4 Aceites de fritura usados El aceite usado es una alternativa con mejores perspectivas en la producción de biodiesel, ya que es la materia prima más barata para la producción de este combustible. La utilización de aceites usados contribuye a una buena gestión y uso del residuo.

5.5 Biodiesel

El Biodiesel es un combustible producido a partir de materias de base renovables para motores diésel, el cual puede ser producido de materias primas agrícolas (aceites vegetales y/o grasas animales). Posee las mismas propiedades del combustible diésel empleado como combustible para automóviles, camiones, buses y puede ser mezclado en cualquier proporción con el diésel obtenido de la refinación del petróleo. Por ejemplo, B20 significa una mezcla con 20% de biodiesel y 80% de diésel de petróleo y es la mezcla más utilizada en nuestros días.

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel La American Standards for Testing and Materials, ASTM, lo define como “Ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga derivados de lípidos renovables tales como aceites vegetales y que se emplean en los motores de ignición de compresión (motores diésel) o en calderas de calefacción” El biodiesel se encuentra registrado como combustible y como aditivo para combustibles en la Agencia de Protección del Medio Ambiente.

5.6 Ventajas del biodiesel como combustible alternativo El biodiesel presenta determinadas ventajas como un combustible alternativo. Entre las principales ventajas se encuentran las siguientes: 

No requiere mayores modificaciones para su uso en motores diesel comunes.



Es obtenido a partir de aceites vegetales, totalmente renovables.



Permite al productor agropecuario autoabastecerse de combustible.



Permite a países agrícolas independizarse de los países productores de petróleo.



Tiene un gran poder de lubricación y minimiza el desgaste del motor.



Presenta un menor nivel de emisiones gaseosas de combustión nocivas.



Su rendimiento en motores es similar diesel común.



Puede utilizarse en mezclas con gasoil común en cualquier proporción.



No altera sustancialmente el consumo del biocombustible como tal.



Reduce en gran medida los humos visibles durante el arranque.



Posee una gran biodegradabilidad.



Es aproximadamente diez veces menos tóxico que la sal común de mesa.



Su transporte y almacenamiento es más seguro dado su alto flash point.



Puede producirse a partir de cultivos abundantes en el país, como la palma.



Ya ha sido probado satisfactoriamente por más de 20 años en Europa.



No contiene azufre, y permite el uso de catalizadores.



Es el único combustible alternativo en cumplir con los requisitos de la Agencia de Protección Ambiental (EPA), bajo la sección 211(b) del “Clean Air Act”.



El biodiesel es un recurso renovable, biodegradable y no tóxico.

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel 

El biodiesel funciona en cualquier motor diésel convencional, no requiere ninguna modificación. Puede almacenarse puro o en mezcla, igual que el diésel. Puede almacenarse en cualquier lugar donde el petrodiesel se guarda, excepto en tanques de concreto; en elevados niveles de mezcla, produce el deterioro de materiales de goma y poliuretano. Por su poder de solvente, el biodiesel produce la limpieza de los tanques usados por el diésel de petróleo. El combustible debe ser almacenado en un ambiente limpio, seco y oscuro, debiendo obviar temperaturas extremas. Por otra parte, no requiere mayores cambios en las estaciones expendedoras.



El biodiesel puede usarse puro o mezclarse en cualquier proporción con el combustible diesel de petróleo. La mezcla más común es de 20% de biodiesel con 80% diesel de petróleo, denominado "B20". El ciclo biológico en la producción y uso de biodiesel reduce aproximadamente en 80% las emisiones de anhídrido carbónico, y casi 100% las de dióxido de azufre. La combustión de biodiesel disminuye en 90% la cantidad de hidrocarburos totales no quemados, y entre 75-90% en los hidrocarburos aromáticos. Además proporciona significativas reducciones en la emanación de partículas y de monóxido de carbono. Proporciona un leve incremento en óxidos de nitrógeno dependiendo del tipo motor. Distintos estudios en EE.UU. han demostrado que el biodiesel reduce en 90% los riesgos de contraer cáncer.



En el balance final no hay aumento de emisiones de dióxido de carbono, ya que las reducidas emisiones en comparación con el petrodiesel, se compensan con la absorción de CO2 por parte de los cultivos oleaginosos. El biodiesel contiene 11% de oxígeno en peso y no contiene azufre.



El uso del biodiesel puede extender la vida útil de motores porque posee mejores cualidades lubricantes que el combustible de diésel fósil, mientras el consumo, encendido, rendimiento y torque del motor se mantienen prácticamente en sus valores normales.



Desarrollo local y regional: Mejora la cohesión económica y social y posibilita la creación de puestos de trabajo. Revitalización de áreas rurales. Puede contribuir a

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel reducir la dependencia de combustible fósil del país. Puede contribuir a la reducción de importaciones de diésel.

5.7 Desventajas 

Presenta elevados costos de materia prima, aunque esta se ve desde el punto de vista de cada país, ya sea porque este no sea agrícola u otras razones, en el caso de Colombia no habría problema.



Su combustión puede acarrear un aumento de óxidos de nitrógeno (NOX).



Presenta problemas de fluidez a bajas temperaturas (menores a 0ºC)



Presenta escasa estabilidad oxidativa, y su almacenamiento no es aconsejable por períodos superiores a 6 meses.



Su poder solvente lo hace incompatible con una serie de plásticos y elementos derivados del caucho natural, y a veces obliga a sustituir mangueras en el motor.



Su carga en tanques ya sucios por depósitos provenientes del gasoil puede presentar problemas cuando por su poder solvente "limpia" dichos depósitos, acarreándolos por la línea de combustible.

6.NORMATIVAS PARA EL USO DEL BIODIESEL 6.1 Normas internacional: El Subcomité D02.E0 empezó a trabajar en las normas arrancando del concepto de una especificación basada en el desempeño que sería neutral con respecto a la materia prima y al proceso. El desarrollo de las especificaciones para los combustibles mezclados empezó en 2001 luego de la publicación de la norma D6751 de la ASTM, especificación para las existencias de mezclas de combustible biodiésel (B100) para los combustibles de destilación intermedia. La ASTM D6751-08, especificación para las existencias de mezclas de combustible biodiésel (B100) para combustibles de destilación intermedia, que se modificó para incluir un requisito que controle las combinaciones secundarias y que brinda una información más precisa sobre cómo funcionará el combustible cuando el ambiente está frío.

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel La ASTM D975-08a, especificación para el fueloil para los motores diésel (que se usa en aplicaciones diésel convencionales y todo terreno), se modificó y ahora permite hasta un 5% de biodiésel. Esto permite que las mezclas B5 se traten de la misma manera que el diésel convencional a efectos de la realización de ensayos. La ASTM D396-08b, especificación para el fueloil (usado en sistemas de calefacción y en calderas), que se modificó y ahora permite hasta un 5% de biodiésel. Como la norma D975, esta modificación permite que las mezclas B5 se traten de la misma manera que el fueloil convencional a efectos de la realización de ensayos. La ASTM D7467-08, especificación para las mezclas de biodiésel (B6 a B20) de fueloil para motores diésel, es una especificación totalmente nueva que rige las propiedades de la mezclas que contienen entre 6% y 20% de biodiésel para ser usadas en motores diésel convencionales y todo terreno. "Estas normas han pasado el riguroso proceso de votación de la ASTM", dice Howell. "Si usted tiene un combustible que cumple estas normas, entonces podrá estar seguro de que es apto para su propósito y que funcionará bien en su motor

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6.2 Propiedades físicas del diésel de petróleo con los aceites

Se puede apreciar que las propiedades del éster metílico son mejores que las del aceite directo de las oleaginosas, en cuanto a favorecer la adecuada combustión y que se pueden tener diferencias en las propiedades del biodiesel obtenido, dependiendo de las materias primas utilizadas. número de cetano El número de cetano es un indicador de la habilidad de los combustibles para autoencenderse, después de que han sido inyectados al motor diésel. El diésel que se utiliza en las carreteras, requiere tener un número de cetano de 40 o mayor; pero debido a que un número de cetano mayor se traduce también en costos mayores del combustible; normalmente se mantiene entre 40 y 45. En investigaciones recientes se ha demostrado que el ligeramente mayor número de cetano del biodiesel (generalmente entre 46 y 60, dependiendo de la materia prima utilizada) puede reducir el retraso a la ignición. Este factor junto con la menor volatilidad del biodiesel, contribuyen a mejorar las características de la combustión (comienzo más gradual de la combustión), con relación al diesel del petróleo.

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel En la siguiente tabla se muestran algunos calores de combustión y números de cetano de algunos tipos de biodiesel, producidos con diferentes materias primas

Colores de combustion y numeros de cetano de diferentes tipos de biodiesel

En la siguiente tabla se comparan las propiedades físicas y químicas promedio del biodiesel y del diésel del petróleo; indicándose las normas ASTM establecidas para obtener una calidad uniforme de los combustibles.

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Caracterización fisicoquímica de aceite reciclado vs diésel fosil

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel

El aumento de la producción y consumo de biodiesel generó la necesidad de estudiar de manera más detallada y completa sus propiedades físicas, ya que estas son importantes para la base de cálculos de ingeniería

La viscosidad cinemática se define como la resistencia del líquido a fluir y es la más importante característica del combustible. Ella afecta la operación de inyección del combustible, formación de mezclas y procesos de combustión. La alta viscosidad interfiere con el proceso de inyección e induce a una insuficiente atomización del combustible. La estructura presente en la composición de los ácidos grasos tales como cadenas largas, grados de insaturación, orientación del doble enlaces y tipo de grupo funcional del éster pueden influenciar la viscosidad cinemática del biodiesel. La viscosidad se incrementa con el aumento en la longitud de la cadena y decrece con el número de dobles enlaces (nivel de insaturación en la cadena). En el biodiesel, acorde con los estándares ASTM D6751 y EN14214, la viscosidad podría estar entre 1,9-6,0 mm2/s y 3,5-5,0 mm2/s respectivamente .

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel Se sabe que esta propiedad es altamente influenciada por la composición en biodiesel y por la temperatura. Por esta razón, la viscosidad cinemática (v) es utilizada como patrón regulador para biodiesel y está relacionada con la viscosidad dinámica (n)

La densidad es otra importante propiedad del biodiesel. Ella también influye en la eficiencia de la atomización del combustible por mala ventilación del sistema de combustión. Ella tiene muchos efectos sobre la desintegración del combustible inyectado dentro del cilindro. En adición, más combustible es inyectado si se incrementa la densidad del combustible. Todos los combustibles biodiesel independiente de producirse de aceites vegetales o grasas son densos y menos compresibles que el combustible diesel. Según los estándares ASTM D6751 y EN14214, la densidad puede ser entre 860 kg/m3-900 kg/m3 para biodiesel estándar

El punto de inflamación es la temperatura a la cual el combustible iniciará a quemarse cuando se pone en contacto con fuego. Este es un parámetro importante desde el punto de vista de seguridad tal como seguridad para el transporte, manipulación, almacenamiento y seguridad en general de cualquier combustible. Según las normas ASTMD6751 y EN14214, el biodiesel tiene un punto de inflamación no menor que 120 ºC. El Índice de acidez o número de neutralización se expresa como la cantidad de KOH en mg requeridos para neutralizar 1 g de ácidos grasos de metil éteres. Este refleja la presencia de ácidos grasos libres o ácidos usados en la confección de biodiesel y también la degradación del biodiesel debido a efectos térmicos .Los ácidos libres son ácidos monocarboxílicos saturados o no saturados que están naturalmente en grasas, aceites o cebos pero no están ligados a la cadena del glicerol. Mayor cantidad de ácidos libres encamina a mayor índice de acidez y este puede proveer una indicación del nivel de degradación del lubricante mientras el combustible está en servicio. El índice de acidez se expresa como mg KOH requeridos para neutralizar 1 g de biodiesel. Alto índice de acidez puede causar severa corrosión en los sistemas que alimentan combustible en un motor. El límite especificado por

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel normas ASTM D6751 y EN14214 para el índice de acidez en biodiesel es por debajo de 0,5 mg KOH/g biodiesel.

El índice de Iodo es influenciado grandemente por la oxidación del combustible y depósitos formados en inyectores de motores diésel. [19, 20, 21]. Un elevado valor podría implicar pobre estabilidad. Sin embargo, el índice de Iodo es un factor influenciado por el incremento o decremento de emisiones de NOx. Se reporta que disminuciones de la longitud de la cadena o incremento del número de dobles enlaces puede encaminar a mayor índice de Iodo. Además, el límite máximo del índice de Iodo es 120 g en las normas de biodiesel

Normas Boliviana Capítulo I Disposiciones generales Artículo 1°.- A los fines de la presente Ley, se entiende por biodiesel al carburante que resulte de la mezcla de diesel oil de origen mineral con un componente de origen vegetal y que es apto para utilizarse en cualquier tipo de motor diesel, que se comercialice en el mercado nacional. El componente vegetal es el producto obtenido del proceso químico de transesterificación que utiliza como materia prima a los aceites o grasas vegetales o animales y al alcohol anhídro, de acuerdo a lo establecido en las normas técnicas y de calidad elaboradas para este propósito.

Artículo 2°.- Se dispone la incorporación del componente vegetal de producción nacional como aditivo al diesel de petróleo de manera gradual y progresiva, hasta llegar a una proporción del 20%. Asignatura: Metodología Carrera: Ing. Gas y petróleo

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel A los 2 años de promulgada la presente Ley, el biodiesel incorporará un mínimo de 2, 5 % de componente vegetal para su comercialización y uso en todo el territorio de la República de Bolivia. El incremento progresivo y gradual del porcentaje inicial (2, 5%) será realizado según metas anuales que determine el Poder Ejecutivo, las mismas que tenderán a sustituir la mayor proporción posible del diesel de petróleo importado.

Artículo 3°.- La gradualidad que se establezca para alcanzar la proporción del 20% debe ser no mayor a 10 años (hasta el año 2015). Queda autorizada la utilización voluntaria de porcentajes mayores a los establecidos en las metas anuales y al 20% de mezcla del componente vegetal, en el parque automotor y de transporte particular o público de aquellas áreas geográficas del territorio nacional en las que exista disponibilidad del componente vegetal.

Capítulo II De los beneficios impositivos Artículo 4°.- Todos los proyectos de inversión para producir biodiesel, promovidos por personas naturales o jurídicas, en base a materias primas 100% nacionales, gozarán de los beneficios establecidos en la presente Ley. Estos beneficios abarcarán a la actividad agroindustrial que esté directamente involucrada en el proceso de producción de biodiesel.

Artículo 5°.- El componente vegetal producido en el país es considerado como un aditivo al diesel de petróleo y por lo tanto, exento del pago del Impuesto Específico a los Hidrocarburos (IEHD) y el Impuesto Directo a los Hidrocarburos (IDH). Adicionalmente, dado el carácter innovador, ambientalmente amigable, promotor de desarrollo productivo y generador de empleo en áreas rurales del país, se exime al proceso de producción y de comercialización del componente vegetal del biodiesel del 50% del total de la carga impositiva vigente en el país.

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel

Artículo 6°.- Las personas naturales o jurídicas que produzcan biodiesel y que cumplan con las previsiones del artículo 4, gozarán de estabilidad fiscal por el término de diez (10) años, contados a partir de la aprobación del primer proyecto de inversión por parte del Ministerio de Hidrocarburos y la Superintendencia de Hidrocarburos. Entiéndase por estabilidad fiscal al hecho que la carga tributaria total, aplicable a la inversión y producción de biodiesel al momento de aprobación de la presente Ley, no sufrirá modificaciones en términos reales o porcentuales en ningún caso, ya sea por la creación o por el aumento porcentual o real de tributos nacionales, departamentales o municipales o de cualquier otro tipo. Entiéndase por carga tributaria todo pago de impuesto, tasa o contribución sea nacional, departamental o municipal, cualquiera sea su denominación.

Artículo 7°.- Con la finalidad de incentivar la producción de este biocombustible, las personas naturales o jurídicas que produzcan biodiesel quedarán liberadas del pago del Gravamen Arancelario Consolidado (GAC) y del Impuesto al Valor Agregado (IVA), para la compra de

bienes de capital, cualquiera que sea el origen de los mismos, durante 5 (cinco) años a partir de la promulgación de la presente Ley.

Capítulo III Sanciones Artículo 8°.- Cualquier evasión y/o defraudación tributaria que realice un inversionista o productor que solicita y utiliza las liberaciones tributarias establecidas en esta Ley para llevar a cabo su inversión o producción será multado con el doble de la cantidad evadida o defraudada, a más de ser pasible de las penas dispuestas en los códigos jurídicos pertinentes.

Capítulo IV Disposiciones finales Artículo 9°.- El Poder Ejecutivo a través de los Ministerios de Hidrocarburos, Desarrollo Económico, Hacienda, Asuntos Campesinos y Agropecuarios y la Superintendencia de Asignatura: Metodología Carrera: Ing. Gas y petróleo

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel Hidrocarburos, en el plazo máximo de 90 días calendario posteriores a la promulgación y publicación de la presente Ley, elaborará la respectiva reglamentación en cuanto a la producción, comercialización, fomento, distribución, mezcla, normas de calidad y otros aspectos necesarios para la implementación de la presente Ley.

METODOLOGIA Transesterificación Los aceites vegetales normalmente contienen los ácidos grasos libres, fosfolípidos, esteroles, agua, y otras impurezas. Debido a esto, el aceite no puede ser utilizado directamente como combustible. Para superar estos problemas, el aceite vegetal requiere una modificación química ligera llamada transesterificación. Esta modificación produce un combustible más limpio y ambientalmente seguro (biodiesel), cuyo componente principal son los ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga (S.N. Naik, 2006). La Transesterificación o alcohólisis de nominada así por utilizar un alcohol de cadena corta como: metanol ó etanol, se refiere al desplazamiento del radical del alcohol por otro proveniente de un éster suministrado por los triglicéridos de grasas animales o vegetales, en un proceso similar a la hidrólisis, a excepción de que se utiliza alcohol en lugar de agua. Este proceso es ampliamente utilizado para reducir la alta viscosidad de los triglicéridos.

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel Métodos catalíticos utilizados para la transesterificación Los aceites vegetales y animales pueden ser convertidos en biodiesel mediante su calentamiento con un gran exceso de alcohol en presencia de un catalizador. La transesterificación es una reacción que puede ser catalizada por una base (hidróxido de sodio e hidróxido de potasio)

Catálisis básica. Este método de catálisis consiste en disolver el catalizador básico (KOH o NaOH) en alcohol para formar un alcóxido. Posteriormente la mezcla catalizador/alcohol se transfiere al reactor donde se encuentra el aceite. La mezcla final se agita vigorosamente durante un tiempo aproximado de 2 horas a 67°C. Una reacción de transesterificación exitosa produce dos fases líquidas: ésteres y glicerol crudo.

Efecto de la temperatura De acuerdo con varios investigadores el rango de temperatura a la cual se debe trabajar el proceso de transesterificación oscila entre 45 y 65°C, ya que a una temperatura mayor al punto de ebullición del metanol este se quema y provoca un rendimiento menor. También se ha demostrado que a una temperatura superior a 50°C la transesterificación tiene un impacto negativo cuando se usa aceite puro y un efecto positivo cuando se usa aceite usado con mayor viscosidad. Efecto de la agitación. La agitación juega un papel importante en el rendimiento de obtención del biodiesel. Meher informó que llevó a cabo la reacción transesterificación con agitación a 180, 360 y 600 revoluciones por minuto (rpm), indicando reacción incompleta a 180 rpm y que el rendimiento de éster metílico fue lo mismo con 360 y 600 rpm, alrededor del 89%, como consecuencia de una buena mezcla de los reactivos por medios mecánicos de agitador.

Productos Necesarios Para Hacer Biodiesel 1. para producir el biodiesel se necesita aceite reciclado de cocina o aceite virgen

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Título: producción del biodiesel Autor/es: Luz marina, Richard, Daniel 2. Metanol (alcohol metílico) con una pureza del 99% o más, lo que quiere decir que tiene el 1% o menos de agua. Podría utilizarse también etanol (alcohol etílico) pero es mucho más difícil y por lo tanto menos económico conseguir etanol con una pureza tan alta. Generalmente el alcohol etílico farmacéutico tiene una pureza de hasta el 96%. 3. Hidróxido de sodio (soda o sosa cáustica, lejía); se debe tener especial cuidado en mantenerlo seco. Materias primas del biodiesel. Diversas materias primas pueden ser utilizadas en la producción del biodiesel, y cada uno tiene un perfil característico de ácidos grasos. Los ácidos grasos influyen en las propiedades de biodiesel en las maneras diferentes. El mayor contenido de ácidos grasos saturados, en general, mejora la estabilidad a la oxidación, aumenta el número de cetano y empeora el punto de obstrucción del filtro de flujo frío y puntos de nube de biodiesel. Las diferencias en los perfiles de ácidos grasos de las materias primas, y por lo tanto las propiedades del biodiesel, sirve como un parámetro para ayudar en la elección de los materiales para la producción de la calidad del combustible biodiesel, y otras importantes posibilidades. Procedimiento De Preparación De Biodiesel • 1.Filtrar el aceite reciclado para quitarle los restos sólidos. (para aceites usados) • 2. Quitar el agua presente en el aceite (opcional). • 3. Valoración para calcular la cantidad de lejía o catalizador es necesario. • 4. Preparación del metóxido de sodio. 5. El proceso de Transesterificación. • 6. La decantación para separar el biodiésel de la glicerina. • 7. Comprobar la calidad del biodiesel

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RESULTADOS Mediante las figuras y tablas observamos que las propiedades como el poder calorífico densidad viscosidad y coloración son cercanas, de manera que es factible su aplicación y previene daños al medio ambiente. El proceso de transesterificación se obtuvo un buen resultado con el uso de aceite reciclado cumpliendo las normas ASTM.en lo cual empleamos de forma experimental.

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CONCLUSIÓN Mediante la presente investigación se pudo concluir que el biodiesel a partir de aceites reciclados es una opción factible como primer paso para el consumo de biodiesel en Bolivia, previo a la aplicación de aceite virgen. Las propiedades del diésel fósil son cercanas a las del biodiesel a partir de aceite reciclado en cuanto a la densidad, viscosidades y poder calorífico. Se puede prevenir la contaminación de acuíferos con los desechos de aceites comestibles.

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REFERENCIAS 

MAURICIO ANDRES MEDINA-EVALUACIÓN DE UN PROCESO PARA OBTENER BIODIESEL USANDO TECNOLOGÍAS COMBINADAS A PARTIR DE ACEITES RESIDUALES



TESIS -FERNÁNDEZ, J., Desarrollo Los Cultivos Energéticos, Garantía Del Futuro Sostenible de la Agroenergética. Biodiesel, Algunas Materias Primas. 2006.



LANDA, I., Caracterización de Biodiesel (Principales parámetros de calidad). Cemitec, 2006.

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