Estudio del efecto de la adición de agua y ultrasonido sobre la producción de biodiesel a partir de aceite sintético de algas
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Date
2011
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Universidad Industrial de Santander
Abstract
En este trabajo se estudió el efecto de la adición de agua y ultrasonido sobre la conversión en la metanólisis en fase heterogénea con CaO como catalizador, de una mezcla de aceites y una grasa. La mezcla, denominada aceite sintético, simulaba la composición de ácidos grasos del aceite del alga Chlorella vulgaris, ésta se utilizó debido a la dificultad para conseguir el aceite puro en las cantidades requeridas para dicho estudio. Se evaluó también el efecto de la activación con ultrasonido sobre el desempeño del CaO en la reacción de transesterificación. Se probaron diferentes sistemas de reacción: aceite-metanol-CaO, aceite-metanol-CaO-agua, aceite-metanol-CaO-ultrasonido, aceite-metanol-CaO (activado con ultrasonido), aceite-metanol-CaO-agua-ultrasonido y aceite-metanol-CaO (activado con ultrasonido)-ultrasonido. En todos los experimentos, se trabajó con 3% de CaO con base en el peso del aceite sintético, 55 °C, relación molar metanol a aceite sintético 6:1 y velocidad de agitación 700 rpm. La frecuencia del ultrasonido fue 50/60 Hz y el agua se agregó en una proporción de 2,8%, 2,03%, 1,47%, y 0,60% con respecto a la masa de aceite sintético. El mayor efecto se obtuvo para el sistema aceite-metanol-CaO (activado con ultrasonido)-ultrasonido, lográndose la mayor disminución de la densidad del biodiesel en el menor tiempo de reacción. Por otra parte, para el sistema con adición de 0.60% de agua se observó una mayor disminución en el valor de la densidad que en el primer sistema después de 90 minutos; sin embargo, con una mayor cantidad de agua se produjo un biodiesel con un valor final de la densidad superior al valor obtenido sin adición de agua. Contrariamente a lo que se esperaba, el efecto combinado del agua y ultrasonido consistió en un incremento en la extensión de la saponificación, que puede explicarse en términos de la formación de radicales libres a partir de la cavitación del agua presente en la mezcla reaccionante. El desempeño del CaO al activarlo con ultrasonido no superó el alcanzado en el sistema aceite-metanol-CaO-ultrasonido; sin embargo, fue mejor que el observado en el primer sistema, por lo que el uso de ultrasonido tanto en la etapa inicial de activación del catalizador como durante la reacción aparece como una opción muy promisoria para mejorar la eficiencia del proceso.
Description
Keywords
Óxido de Calcio, Aceite de algas, Transesterificación, Ultrasonido.