Catalizador ecológico para la producción de biodiesel

Científicos chinos han desarrollado un nuevo catalizador ecológico derivado de cáscaras de crustáceos que puede mejorar el proceso de producción de biodiesel haciéndolo más barato y renovable.

 

[R. M. Navarro – Instituto de Catálisis y Petroleoquímica (CSIC)]

El biodiesel derivado de aceites vegetales o animales, usadas o residuales, se presenta como una alternativa a los combustibles fósiles debido a su carácter renovable y a su menor impacto ambiental. La manufactura actual de biodiesel se hace mediante procesos de transesterificación de aceites vegetales o animales con alcoholes ligeros (metanol) que emplean catalizadores para la transformación (Figura 1):

 

Figura 1.- Reacción de transesterificación base de la producción de biodiesel a partir de aceite

 

Los catalizadores usados en el proceso son necesarios para que ocurra la reacción de transesterificación y sea posible alcanzar una alta velocidad en la producción de biodiesel. Los catalizadores convencionales utilizados a nivel industrial, suelen ser ácidos o bases fuertes (ácido sulfúrico, KOH, NaOH) que permiten obtener una elevada conversión de biodiesel bajo condiciones moderadas de operación (50-70ºC). Los catalizadores se utilizan disueltos (catalizadores homogéneos) en la mezcla reaccionante aceite+alcohol lo que hace que no puedan ser recuperados una vez finalizada la reacción de transesterificación. Este hecho hace que, tras reacción, tengan que ser neutralizados y separados de la fase biodiesel con los consecuentes problemas medioambientales y de corrosión de las instalaciones que se derivan de la gestión de los grandes volúmenes de disoluciones fuertemente básicas(ácidas) que se requieren en el proceso homogéneo. Para mejorar este aspecto en la producción de biodiesel, se esta tratando de sustituir los catalizadores convencionales homogéneos por catalizadores sólidos que permitan su separación por filtración de la mezcla reaccionante para su posterior reutilización. En este sentido se han realizado investigaciones para desarrollar catalizadores basados en sólidos ácidos o básicos (zeolitas intercambiadas, nafión, CaO, MgO,…) pero con resultados aún lejanos a los alcanzados con los catalizadores homogéneos ácidos o básicos convencionales.

            En el desarrollo de nuevos catalizadores heterogéneos para la producción de biodiesel se ha reportado recientemente la interesante actividad catalítica que presentan sólidos carbonosos procedentes de la incompleta carbonización de materiales orgánicos naturales (sacáridos, celulosa,…). En esta línea de actuación, investigadores de la Universidad de Whan (China) han desarrollado nuevos catalizadores para la producción de biodiesel basados en sólidos carbonosos formados a partir de cáscaras de crustáceos. En el desarrollo de estos catalizadores los investigadores han carbonizado parcialmente las cáscaras de crustáceos transformando la quitina, principal componente de la cáscara, en una estructura porosa abierta formada por polímeros funcionalizados. El tratamiento de este material con KF forma un sólido inorgánico de carácter básico con interesantes propiedades catalíticas para la transesterificación de aceites en la producción de biodiesel. En tests de laboratorio, estos nuevos catalizadores han logrado resultados prometedores en la producción de biodiesel (90% de conversión en 3h en la transesterificación de aceite de colza+metanol a 65ºC). A pesar de que los catalizadores presentan algunos problemas en su estabilidad que deben ser resueltos en desarrollos futuros, las ventajas de este cambio en la tecnología de catalizadores podría ser importante para conseguir una producción de biodiesel de una forma más eficiente y ecológica que la lograda en la actualidad con los sistemas industriales utilizando catalizadores homogéneos.

 

Más información:

L.Yang, A.Zhang, X. Zheng, “Shrimp Shell catalyst for biodiesel production”. Energy and Fuels (2009) en prensa (doi 10.1021/ef900273y)

 

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Comentarios

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Al que pueda ayudarme le pido por favor me envíe las referencias del trabajo de los Dres Chinos que han publicado el trabajo referido a la obtención del catalizador heterogeneo; utilizando caparazones de langostinos y/ó camarones, transformados en carbón activado y empleados como soporte del compuesto con actividad catalítica que es la sal de fluoruro de potasio.
Mucho agradezco que me remitan las referencias exactas para volver a encontrar el trabajo original porque se me ha vuelto irreperible, no lo puedo encontrar en ningun lado.
De nuevo agaradezco sinceramente a quien me pueda ayudar.

SOY ING QUIMICO Y HE TRABAJADO EN EL TEMA DE LOS BIOCOMBUSTIBLES A PARTIR DE ACEITES VEGETALES . ME GUSTARIA CONOCER MAS SOBRE LA TECNICA DEL CARBON ACTIVADO ESTUDIADO EN CHINA , A PARTIR DEL CAPARAZON DE LOS CRUSTACEOS.
MUCHAS GRACIA.

TRABAJADO EN EL TEMA DE LOS BIOCOMBUSTIBLES A PARTIR DE ACEITES VEGETALES . ME GUSTARIA CONOCER MAS SOBRE LA TECNICA DEL CARBON ACTIVADO ESTUDIADO EN CHINA , A PARTIR DEL CAPARAZON DE LOS CRUSTACEOS.LO PROCESSO QUE ESTOY USANDO ÉS LO PRIMÁRIO METHANOL E SOSA CAUSTIOCA MAS ÉS MUITO PELIGROSO, SE CONOCES OTRO MAS SIMPLES E MENOS PELIGROSO ME ENVIA INSTRUCIONES
MUCHAS GRACIA.

Antonio Pais

hola, soy estudiante de la carrera de quimica industrial, me enfatiso mucho en el campo de la petroquimica, me llama mucho la atencion del trabajo de los chinos, alguien me podria mandar la referencia por favor

A los que piden la información de el trabajo de investigación el link es el siguiente. http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/ef900273y?journalCode=enfuem

Soy estudiante de Ing. en Energía, actualmente estoy trabajano en un proyecto sobre catalizadores para la producción de biodiesel.

Hola, acabo de leer el pdf y es realmente interesante el uso que le dan a la cascara de camarones como catalizador, actualmente soy bachiller en ingenieria quimica aqui en Perú y estoy trabajando en mi tesis de grado. Para los que desean descargar el pdf usen el sgt enlace sci-hub.io les será de ayuda. Saludos

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