{"id":135159,"date":"2022-05-03T12:46:20","date_gmt":"2022-05-03T11:46:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=135159"},"modified":"2022-05-03T12:51:42","modified_gmt":"2022-05-03T11:51:42","slug":"de-que-esta-compuesto-el-biodiesel-que-echamos-a-nuestros-coches","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2022\/05\/03\/135159","title":{"rendered":"\u00bfDe qu\u00e9 est\u00e1 compuesto el biodiesel que echamos a nuestros coches?"},"content":{"rendered":"

Autora: Carmen Jarne Lardi\u00e9s. Instituto de Cat\u00e1lisis y Petroleoqu\u00edmica de Madrid, CSIC<\/strong><\/p>\n

Los mercados energ\u00e9ticos mundiales siguen dependiendo en gran medida de los combustibles f\u00f3siles como el carb\u00f3n, el gas natural y el petr\u00f3leo. Seg\u00fan la Agencia Internacional de la Energ\u00eda, los productos petrol\u00edferos proporcionan casi el 80% del suministro de energ\u00eda primaria<\/strong> del mundo [1]. Sin embargo, estos combustibles f\u00f3siles son una de las fuentes m\u00e1s importantes de gases de efecto invernadero y de contaminaci\u00f3n ambiental<\/strong>, ya que cuando se queman producen di\u00f3xido de carbono (CO2<\/sub>). Las emisiones mundiales anuales de CO\u2082 procedentes del petr\u00f3leo son de unos 5.000 millones de toneladas y se producen unos 4,2 millones de muertes humanas al a\u00f1o debido a la contaminaci\u00f3n del aire ambiente [2]. Ante esta situaci\u00f3n, muchos pa\u00edses est\u00e1n avanzando hacia la reducci\u00f3n de su dependencia de los combustibles f\u00f3siles<\/strong> promoviendo el uso de energ\u00edas renovables alternativas m\u00e1s limpias. En este sentido, los biocombustibles <\/strong>se consideran una de las estrategias m\u00e1s eficaces para alcanzar este reto. La consultora Goldstein Market Intelligence ha pronosticado que se espera que los biocombustibles satisfagan el 30% de la demanda mundial de energ\u00eda en 2050.<\/span><\/p>\n

El biodi\u00e9sel es un combustible renovable<\/strong> compuesto por l\u00edpidos<\/strong> (\u00e9steres met\u00edlicos de \u00e1cidos grasos o FAME) y di\u00e9sel <\/strong>de origen f\u00f3sil. Tiene un alto poder calor\u00edfico, es respetuoso con el medio ambiente, tiene una baja toxicidad y es de naturaleza l\u00edquida, lo que lo convierte en una atractiva alternativa para sustituir al gas\u00f3leo f\u00f3sil sin necesidad de realizar grandes modificaciones en los motores convencionales de los coches [3]. Los FAMEs pueden utilizarse en su forma pura (denominada B100) o mezclados con el gas\u00f3leo de origen f\u00f3sil en diferentes proporciones (BX, siendo X el porcentaje en volumen en la mezcla).  Pero, \u00bfde d\u00f3nde proceden estos l\u00edpidos (FAME) que forman parte del biodi\u00e9sel? <\/strong> Los FAMEs se producen a partir de numerosas fuentes de \u00e1cidos grasos (aceites) <\/strong>mediante una reacci\u00f3n de transesterificaci\u00f3n con un alcohol y en presencia de un catalizador. Se ha investigado la producci\u00f3n de FAMEs a partir de diferentes materias primas, que se clasifican en primera, segunda y tercera generaci\u00f3n<\/strong>. Las materias primas de primera generaci\u00f3n incluyen plantas comestibles (aceites vegetales de soja, colza, girasol, palma, etc.<\/strong>) que compiten con la alimentaci\u00f3n humana. Sin embargo, las materias primas de segunda y tercera generaci\u00f3n incluyen recursos no comestibles, como los residuos lignocelul\u00f3sicos, los residuos municipales org\u00e1nicos, las grasas animales, los aceites de cocina reciclados o las algas<\/strong>, que pueden paliar los inconvenientes de sostenibilidad asociados a la primera generaci\u00f3n. La calidad de los FAMEs depende, entre otros factores, de la naturaleza de los l\u00edpidos utilizados como materia prima, ya que, dependiendo de ella, los FAMEs pueden contener diferentes impurezas como glicerol, monoglic\u00e9ridos (MG), diglic\u00e9ridos (DG), triglic\u00e9ridos (TG), \u00e1cidos grasos (AG) e incluso colesterol<\/strong> que pueden provocar graves problemas en el motor<\/strong>, como corrosi\u00f3n, formaci\u00f3n de dep\u00f3sitos en los inyectores y la obstrucci\u00f3n de los filtros de combustible. Para evitar estos problemas, es necesario conocer en profundidad cu\u00e1l es la composici\u00f3n molecular de los FAMEs <\/strong>obtenidos tras la reacci\u00f3n de transesterificaci\u00f3n de las diferentes materias primas. Esta informaci\u00f3n permitir\u00e1 una adecuada selecci\u00f3n de las materias primas a utilizar, as\u00ed como la optimizaci\u00f3n de los par\u00e1metros operativos en los procesos de producci\u00f3n (pretratamientos de los aceites, catalizadores, etc.) y log\u00edsticos (sistemas de almacenamiento, transporte, distribuci\u00f3n, etc.).<\/span><\/p>\n

En este contexto, este proyecto se centra en el desarrollo de nuevos m\u00e9todos anal\u00edticos que permiten una completa caracterizaci\u00f3n de los FAMEs (B100) y de sus mezclas con di\u00e9sel (Bx).<\/strong> Esto se lleva a cabo mediante el dise\u00f1o e implementaci\u00f3n de una avanzada plataforma anal\u00edtica basado en cromatograf\u00eda en capa fina de alta resoluci\u00f3n (HPTLC) acoplada a espectrometr\u00eda de masas (MS).<\/strong> Esta plataforma modular totalmente automatizada, consta de diferentes instrumentos que controlan cada una de las etapas cromatogr\u00e1ficas: inyecci\u00f3n de las muestras por nebulizaci\u00f3n sobre la placa cromatogr\u00e1fica, separaci\u00f3n en gradiente (mezclas de hasta 5 disolventes), detecci\u00f3n por densitometr\u00eda de barrido UV-vis o por inducci\u00f3n de fluorescencia (FDIC) [4] y trasferencia directa de las muestras separadas desde la placa cromatogr\u00e1fica al espectr\u00f3metro de masas para su identificaci\u00f3n utilizando diferentes m\u00e9todos de ionizaci\u00f3n como ionizaci\u00f3n por electrospray (ESI) e ionizaci\u00f3n qu\u00edmica a presi\u00f3n atmosf\u00e9rica (APCI). Finalmente, para una inequ\u00edvoca identificaci\u00f3n estructural de las muestras se hacen espectros ESI-MSn<\/sup> (fragmentaci\u00f3n de iones seleccionados) y espectros de alta resoluci\u00f3n ESI-HRMS (m\/z con cuatro decimales).  Mediante este procedimiento se ha conseguido la determinaci\u00f3n de<\/strong> MG, DG y AG en muestras de biocombustibles de diferente procedencia<\/strong> (aceites vegetales, grasas animales o aceites de cocina reciclados,) pudiendo establecer perfiles cromatogr\u00e1ficos cualitativos (por HPTLC) y semicuantitativos (por ESI-MS) de las diferentes especies de l\u00edpidos identificados en las muestras.<\/strong> Gracias a este trabajo hemos afianzado el uso de la plataforma HPTLC-MS en la determinaci\u00f3n de impurezas, presentes en muy bajas concentraciones (por ejemplo, por debajo de 0.7% para MG) en muestras de biocombustibles, logrando, de esta manera, el objetivo final de nuestro estudio que consist\u00eda en la optimizaci\u00f3n final de las formulaciones de los FAMEs (B100) y del biodi\u00e9sel (BXs), la cual es necesaria para mejorar la  sostenibilidad de estos biocombustibles, su producci\u00f3n rentable y su rendimiento.<\/span><\/p>\n

\"\"<\/a><\/p>\n

Agradecimientos<\/strong><\/p>\n

Esta investigaci\u00f3n forma parte de un proyecto financiado por la empresa petrolera francesa TOTAL RAFFINAGE MARKETING a trav\u00e9s del Instituto de Carboqu\u00edmica del CSIC de Zaragoza<\/p>\n

Referencias<\/strong><\/p>\n

[1] Energy Transitions: Global and National Perspectives. ISBN: 144085324X<\/p>\n

[2] World Health Organisation. Ambient air pollution: health impacts 2018. http:\/\/www.who.int\/airpollution\/ambient\/health- impacts\/en\/ (Accessed 5 April 2020)<\/p>\n

[3] Nigam PS, Singh A. Production of liquid biofuels from renewable resources. Prog Energy Combust Sci 2011;37:52\u201368<\/p>\n

[4] Cebolla VL, Jarne C, et al. Fluorescence detection by intensity changes for highperformance thin-layer chromatography separation of lipids using automated multiple development. Journal of Chromatography A, 2011. 1218(19): p. 2668-2675.<\/p>\n

[5] Carmen Jarne et al. Separation, quantitative determination, and composition profile of monoglycerides in biodiesel using a hyphenated technique based on high-performance thin-layer chromatography. Fuel, 177, 244-250, 2016<\/p>\n

[6] Carmen Jarne et al.  High-Performance Thin-Layer Chromatography Coupled to Electrospray Ionization Tandem Mass Spectrometry for Identifying Neutral Lipids and Sphingolipids in Complex Samples. Journal of AOAC International, 101 (6), 1993-2000, 2018<\/p>\n

Contacto<\/strong><\/p>\n

Carmen Jarne Lardi\u00e9s, investigadora del grupo FCF del programa FotoArt-CM – c.jarne@csic.es<\/a><\/p>\n

Coordina FotoArt-CM: V\u00edctor A. de la Pe\u00f1a O\u00b4Shea, Instituto IMDEA Energ\u00eda.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Autora: Carmen Jarne Lardi\u00e9s. Instituto de Cat\u00e1lisis y Petroleoqu\u00edmica de Madrid, CSIC Los mercados energ\u00e9ticos mundiales siguen dependiendo en gran medida de los combustibles f\u00f3siles como el carb\u00f3n, el gas natural y el petr\u00f3leo. Seg\u00fan la Agencia Internacional de la Energ\u00eda, los productos petrol\u00edferos proporcionan casi el 80% del suministro de energ\u00eda primaria del mundo [1]. Sin embargo, estos combustibles f\u00f3siles son una de las fuentes m\u00e1s importantes de gases de efecto invernadero y de contaminaci\u00f3n ambiental, ya que cuando se queman producen di\u00f3xido de carbono (CO2). Las emisiones mundiales anuales de CO\u2082 procedentes del petr\u00f3leo son de unos 5.000\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[544,1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135159"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=135159"}],"version-history":[{"count":11,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135159\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":135171,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/135159\/revisions\/135171"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=135159"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=135159"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=135159"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}