OBTENCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE DE COCINA USADO

1PEREZ CASTAÑEDA; DANIEL ALEJANDRO, 2 HERRERA MENDEZ; RICARDO, 3 YEPES REYES; PABLO ARTURO.

123Universidad La Gran Colombia, Seccional ArmeniaCiudadela del Saber La Santa María, Km 5 Vía La Tebaida. Armenia, Colombia.

RESUMEN: La disminución de las reservas de petróleo y los diferentes problemas ambientales generados por los combustibles fósiles, entre otras causas, ha generado la búsqueda de nuevas fuentes de energía; destacándose el biodiesel. El proceso de obtención es una reacción química denominada “transesterificacion” que consiste en combinar la grasa con un alcohol ligero, normalmente metanol. La determinación de índice de yodo se llevó a cabo por medio del método establecido (AOAC, 1990), para la determinación de acidez se realizó por medio del método (AOAC, 1990). La reacción se garantizó controlando constantemente la temperatura, de igual manera la agitación se mantuvo a 500rpm por los mismos 60min. La cantidad de biodiesel obtenido de los aceites de cocina usados se presenta en la Tabla 1. Para el Aceite 1 no se obtuvo Biodiesel. El Acetite 2 se logró obtener un 67.5% de Biodiesel. Se pudo observar y realizar Biodiesel a partir de aceite orgánico usado.

PALABRAS CLAVE: Biodiesel, transesterificacion, metanol, NaOH, AOAC, yodo, acidez.

ABSTRACT: Declining oil reserves and the different environmental problems generated by fossil fuels, among other things, has led to the search for new sources of energy; highlighting the biodiesel. The production process is a chemical reaction called "transesterification" which combines fat with a light, usually methanol alcohol. The determination of iodine was done by the established method (aoac, 1990), for determining the acidity was performed by the method (aoac, 1990). The reaction is constantly ensured by controlling the temperature, similarly the agitation was maintained at 500rpm for 60min thereof. The amount of biodiesel from used cooking oils is presented in table 1. For non biodiesel oil 1 was obtained. The acetite 2 managed to obtain a 67.5% biodiesel. It was possible to observe and biodiesel from waste organic

oil.

KEY WORDS: Biodiesel, Transesterification, Methanol, NaOH, AOAC, Iodine, Acidity.

1. INTRODUCCION

La disminución de las reservas de petróleo y los diferentes problemas ambientales generados por los combustibles fósiles, entre otras causas, ha generado la búsqueda de nuevas fuentes de energía; destacándose el biodiesel, que es una mezcla de ésteres alquílicos, producido a través de una reacción de transesterificación, entre un aceite vegetal o grasa animal y un alcohol de cadena corta para producir los esteres respectivos y el subproducto glicerol. Actualmente se está produciendo el biodiesel a partir de diversas materias primas como soya, girasol, palma y jatropha, entre otras, las cuales son también utilizadas industrialmente para la extracción y comercialización de aceites comestibles, representando un gran limitante para la producción de este combustible. (Lafont, Páez, & Torres, 2011)

El biodiesel posee las mismas propiedades del combustible diésel empleado como combustible para automóviles, camiones, ómnibus y puede ser mezclado en cualquier proporción con el diésel obtenido de la refinación del petróleo. (Algarañaz et al., 2010)

El proceso de obtención es una reacción química denominada “transesterificacion” anteriormente nombrado, que consiste en combinar la grasa con un alcohol ligero, normalmente metanol, y deja

como residuo glicerina que puede ser aprovechada por la industria cosmética, etc…(CASTAÑO, 2010); Lo cual es una oportunidad a nivel de I+D para nuevos productos o para la mejora de los ya existentes.

2. MATERIALES Y METODOLOGIA

Se realizó la práctica en el laboratorio de Biotecnología – Complejo Científico José Galat, ciudadela del saber la Santa maría, de la Universidad la Gran Colombia, en la obtención de Biodiesel a partir de aceites vegetales usados en frituras domesticas y/o industrial.

2.2. Determinación De Índice De Yodo Y Acidez

La determinación de índice de yodo se llevó a cabo por medio del método establecido (AOAC, 1990), para la determinación de acidez se realizó por medio del método (AOAC, 1990).

2.3. Procedimiento Y Reacción

El aceite se sometió a temperatura de 120°C por 5 min, en un beaker de 400ml sobre una plancha de calentamiento, con el fin de poder eliminar trazas de humedad del mismo aceite, posteriormente se atempero hasta 70°C, para el proceso de transesterificación se realizó utilizando 0,78g de Hidróxido de Sodio (NaOH) como catalizador en proporción del 1% al peso del aceite, se diluyo NaOH en 50ml de Metanol grado reactivo, una vez diluido se mezcló el NaOH- Metanol con el aceite suavemente, inmediatamente se tapó con papel aluminio dejando en agitación constante a 500rpm, se aseguró que la temperatura del mezclado estuviese a 72°C por 60min.

La reacción se garantizó controlando constantemente la temperatura, de igual manera la agitación se mantuvo a 500rpm por los mismos 60min. El procedimiento se aplicó para los dos tipos de aceites usados en la práctica, posteriormente a los 60min se vertieron en embudos de separación, se dejaron reposar por 24 horas, se observó la separación de capas de glicerina y Biodiesel, se extrajo el Biodiesel, por último se realizó los cálculos de rendimiento.

3. RESULTADOS

3.1 Determinación de acides e índice de yodo del aceite

En la Tabla 1. Se muestran los resultados correspondientes al índice de yodo y acides de los dos aceites presentados para la obtención de Biodiesel.

Aceite Índice De Yodo % Acidez (Ácido oleico) % de Biodiesel1 25.78 2.464 0.02 0.991 0.1686 67.5

Para la muestra número 1 y 2 se obtuvieron índices de yodo del 25.78 y 0.991 lo cual no tiene relación con valores encontrados por otros autores que llevaron a cabo esta medición en aceites usados de fritura para fines de obtención de biodiesel; se reportan valores de índice de yodo de 126.9 (Mauniategui, Paseiro, & Simal, 1992) correspondiente al aceite de soya; por otra parte la NTC 254 estipula valores en índice de yodo para aceite de soya que van desde 120 a los 141 (ICONTEC, 1996); este valor bajo en el índice de yodo se da a uso excesivo que tuvo el aceite, ya que ha condiciones muy intensas de temperatura y tiempos prolongados saturaron los ácidos grasos

provocando una disminución en el índice de yodo (GUERRERO, 2010), con relación a la muestra 2 la cual presenta un índice de yodo muy pobre, se cree que se produjo un error experimentan ya que a simple vista presentaba una coloración muy similar a la de un aceite sin usar y por su bajo % de acidez que es muy cercano al de un aceite recién obtenido para su comercialización (ICONTEC, 1996).

Con respecto a la acides, la muestra 1 presenta un valor de 2.46 % de ácido oleico lo cual tiene relación con lo encontrado en otra investigación la cual reporta un valor de 2.47 % de ácido oleico (RESTREPO & VELEZ, 2008) otro autor reporta un valor de 1.87 % de ácido oleico (Ordoñez, Chaves, Rodríguez-Pérez, Murcia, & Alvarado, 2013) este dato se hace variable entra las investigaciones ya que se desconoce que tanto el aceite fue utilizado antes de ser utilizado para la extracción de Biodiesel.

3.2 Rendimiento de biodiesel a partir de aceite de cocina

La cantidad de biodiesel obtenido de los aceites de cocina usados se presenta en la Tabla 1. Para el Aceite 1 no se obtuvo Biodiesel esto pudo ser provocado por la acides ya que indica una alta presencia de ácidos grasos libres que benefician la formación de jabón e impidiendo la separación de Biodiesel. De esta manera lo plantea (RESTREPO & VELEZ, 2008) el criterio de elección se basa en que la relación de reactivos que muestra una menor acidez es la que logra una mayor conversión del aceite en metil-ester (biodiesel).

Con respecto al Acetite 2 se obtuvo un % de Biodiesel del 67.5 esto se debe a gran media a su acidez baja y el efecto que tiene sobre la obtención de Biodiesel nombrado anteriormente. Con respecto al rendimiento los autores varían en sus datos como lo son; 32.252 % (RESTREPO & VELEZ, 2008), 72.80 % (Ordoñez et al., 2013), 51.59 % (MEDINA & GRECO, 2012) como podemos ver nuestro rendimiento de Biodiesel esta entre lo encontrado en otras investigaciones. Esta variabilidad puede deberse a diferentes factores tales como la Acides, el tipo de aceite, la calidad de los reactivos o la relación Alcohol: Aceité.

4. CONCLUSIONPara el Aceite 1 no se obtuvo Biodiesel esto pudo ser provocado por la acides ya que indica una alta presencia de ácidos grasos libres que benefician la formación de jabón e impidiendo la separación de Biodiesel. Ahora el Acetite 2 se logró obtener un 67.5% de Biodiesel, esto se debe a gran media a su acidez baja y el efecto que tiene sobre la obtención de Biodiesel, dicho anteriormente. Por consiguiente la practica fue exitosa se pudo observar y realizar Biodiesel a partir de aceite orgánico usado.

5. BIBLIOGRAFIA

Algarañaz, Jorge, Beltrán, Wilber, Cabrera, Luis, Céspedes, Lider, Coca, Noe, & Clementelli, Alfredo. (2010). ELABORACIÓN EXPERIMENTAL DE BIODIESEL. Universidad, Ciencia y Sociedad, 1, 39-41.

AOAC. (1990). OFFICIAL METHODS OF ANALYSIS (KENNETH HELRICH Ed. Vol. 1). ARLINGTON, VIRGINIA: ASSOCIATION OF OFFICIAL ANALYTICAL CHEMISTS.

CASTAÑO, ANDREA MARITZA VIVAS. (2010). ESTUDIO Y OBTENCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE RESIDUOS GRASOS DE ORIGEN BOVINO. PEREIRA RISARALDA: UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA.

GUERRERO, MANUEL FRANCISCO CIFUENTES. (2010). OBTENCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE USADO DE COCINA POR TRANSESTERIFICACIÓN EN DOS ETAPAS, CON DOS TIPOS DE ALCOHOLES. (Magister en Ingeniería con Énfasis en Energías Alternativas), UNIVERSIDAD LIBRE, Bogota Colombia.

ICONTEC. (1996). Grasas Y Aceites Comestibles Vegetales Y Animales Aceite De Soya. Bogota D.C: Instituto Colombiano De Normas Tecnicas Y Certificaciones.

Lafont, Jennifer J, Páez, Manuel S, & Torres, Yudi C. (2011). Análisis Químico de Mezclas Biodiesel de Aceite de Cocina Usado y Diesel por Espectroscopia Infrarroja. Información tecnológica, 22, 35-42.

Mauniategui, S, Paseiro, P, & Simal, j. (1992, 1992). Medida del grado de insaturación de aceites y grasas comestibles por espectroscopia infrarroja y su relación con el índice de yodo. Licencia Creative Commons, 43, 5.

MEDINA, IRIS ADRIANA SÁNCHEZ, & GRECO, KARINA HUERTAS. (2012). OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE DE SEMILLAS DE Ricinus communis. (HIGUERILLA) MODIFICADAS GÉNETICAMENTE Y CULTIVADAS EN EL EJE CAFETERO. (Químico Industrial), UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA, Pereira (Risaralda Colombia).

Ordoñez, Betselene Murcia, Chaves, Luis Carlos, Rodríguez-Pérez, Wilson, Murcia, Miguel Andredy, & Alvarado, Edna Rocío. (2013, Junio 22 de 2013). Caracterización de biodiesel obtenido de aceite residual de cocina. Revista Colombiana De Biotecnologia 15, 10.

RESTREPO, JUAN ALBERTO HERRERA, & VELEZ, JULIAN ANDRES. (2008). CARACTERIZACION Y APROVECHAMIENTO DEL ACEITE RESIDUAL DE FRITURAS PARA LA OBTENCION DE UN COMBUSTIBLE (BIODIESEL). (Tecnólogo Químico), UNIVERSIDAD TECNOLÓGICA DE PEREIRA, Pereira Colombia.