Biodiesel de

algas

Algas

Metanol, H2

Fermentación

Bioaceite

Generación potencia

Calor Electricidad

Pirolisis Bioaceite, carbon y gas de sintesis

Biodiesel

Bioetanol, acetona, butanol

Conversión Termoquímica

Reacción Química

Conversión Bioquímica

Combustión Directa

Gasificación

Licuefación

Produción fotobiológica de hidrogeno

Digestión Anaerobia

Hidrógeno

Transesterificación

Gas de sintesis

Algas: materia prima

¿Qué es el biodiesel?

El biodiesel es un combustible diesel producido a partir de materias de base renovable, como los aceites vegetales, que se puede usar en los motores diesel.

PROCESO PRINCIPAL

Refinado è Transesterificación è Depuración y secado

TRANSESTERIFICACIÓN

Aceite de origen Vegetal + Alcohol è Metil-éster + Glicerol

1ª Generación

2ª Generación

3ª Generación

Bioetanol de semillas

Bioetanol de azúcar

BIODIÉSEL

Bioetanol celulósico

Biodiesel de

macroalgas

Bio- combustibles

de microalgas

Combusti-bles

sintéticos

TIPOS DE

TRANESTERIFICACION Transesterificación con Catálisis Básica

Transesterificación con Catálisis Ácida

Transesterificación con Catálisis Enzimática

H2SO4, HCl, H3PO4

KOH, NaOH

Lipasas Candida, Penicillium

Reacción de

Transesterificación

Transesterificación con Catálisis Básica

Transesterificación con Catálisis Básica

PRODUCCION DE BIODIÉSEL

Decantador Glicerina

Lavado

Biodiesel

Alcohol +

Catalizador

Reactor

Pretratamiento de la Materia Prima

Productos de Reacción

Residuo algal • Extracción  de  aceite  del  algal  

• Transesterificación  de  ese  aceite  

Transesterificación del

aceite algal  

• Exceso  de  metanol  • En  presencia  de  hexano  

Transesterificación in-situ  

• Aceite  • Alga  

Transesterificación con

microondas  Residuo

PELLETS Y

ACUICULTURA

PRODUCCION DE BIODIÉSEL

Extracción del aceite

Decantación

Reactor

Microondas

Variables de operación: Temperatura: 60ºC Tiempo de reacción: 3h / minutos Metanol. (12 :1; 15:1) % de catalizador (NaOH ) en masa de aceite/materia sólida. (1%, 2%)

BIODIÉSEL DE MACROALGAS Y MICROALGAS

CARACTERIZACIÓN DE LAS MACROALGAS-MICROALGAS: v Determinación del contenido en humedad y materiales volátiles (UNE-EN ISO 665:2000). v Determinación del contenido en aceite (UNE-EN ISO 734-1:2006) CARACTERIZACIÓN DEL ACEITE DE ALGAS: v Determinación de ácidos grasos:

§  Preparación de ésteres metílicos de ácidos grasos (UNE-EN ISO 5509:2000). §  Determinación de los ésteres metílicos de ácidos grasos (UNE-EN ISO 14103:2003 y UNE-EN ISO 5508:1990).

v Peso molecular del aceite v Índice de yodo (UNE-EN 14214:2008)

CARACTERIZACIÓN DEL RESIDUO ALGAL: v Determinación del contenido en humedad (UNE-CENT/TS 14774-2 EX). v Determinación del poder calorifico (UNE 164001 EX)

PRETRATAMIENTO DE MACROALGAS Y MICROALGAS

RECOLECCION DE

MACROALGAS DE LA PLAYA

LAVADO SECADO TRITURADO

CULTIVO DE

MICROALGAS

RECOLECCION COSECHA

FILTRADO MICROALGA

MACROALGA

BIODIÉSEL DE MACROALGAS GALLEGAS

0,00  

1,00  

2,00  

3,00  

4,00  

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10  11  12  13  14  

Co

nte

nid

o e

n a

ceite

(%

)

Especies 1: Fucus spiralis; 2: Saccorhiza polyschides; 3: Sargassum muticum; 4: Codium tomentosum; 5: Ulva rigida; 6:Enteromorpha intestinalis; 7: Ascophyllum nodosum; 8: Pelvetia canaliculata; 9:Heterosiphonia plumosa; 10: Calliblepharis ciliata; 11: Ceramium rubrum; 12:Polysiphonia lanosa; 13: Bifurcaria bifurcata; 14: Plocamium cartilagineum.

Bifurcaria bifurcata Ascophyllum nodosum Pelvetia canaliculata

RESIDUO ALGAL : 1200

Tm/AÑO

Gestión de residuos 1200 Tm/year

DIRECTA TRANSESTERIFICACION

(3%): 36 Tm BIODIESEL/año

PELLETS (97%): 1164 Tm

PELLETS/año

0.02 €/kg -21500 €/año

0.015 €/kg +17500 €/año

0.02 €/kg -20500 €/año

BALANCE ECONOMICO: MACROALGAS

RESUMEN BIODIÉSEL DE MACROALGAS GALLEGAS

Macroalgas acumuladas en playas y arenales El aceite de macroalgas genera biodiesel con un bajo índice de yodo. Extracción y transesterificación por separado ó en una sola etapa. El residuo algal se puede aprovechar en su totalidad para generar energía (pellets).

Aprovechamiento integral de un residuo

EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE

BIODIESEL A PARTIR DE ALGAS ES

TOTALMENTE FACTIBLE PARA SU USO

EN MEZCLAS CON DIESEL O

BIODIESEL.

Macroalgas, solución actual a cultivos energéticos, con una producción de biodiesel de 2.000 tn/año sólo en Galicia. El aceite de macroalgas genera biodiesel con un bajo índice de yodo. Extracción y transesterificación en una sola etapa. El residuo algal se puede aprovechar en su totalidad para generar energía.

EL PROCESO DE OBTENCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE ALGAS ES TOTALMENTE FACTIBLE PARA SU USO EN MEZCLAS CON DIESEL O BIODIESEL.

Nuevos Procesos para obtención biodiesel

BIODIÉSEL DE MICROALGAS

Contenido en aceite de algunas microalgas (% dry wt)

Botryococcus braunii 25–75 Chlorella sp. 28–32 Crypthecodinium cohnii 20 Cylindrotheca sp. 16–37 Dunaliella primolecta 23 Isochrysis sp. 25–33 Monallanthus salina N 20 Nannochloris sp. 20–35 Nannochloropsis sp. 31–68 Neochloris oleoabundans 35–54 Nitzschia sp. 45–47 Phaeodactylum tricornutum 20–30 Schizochytrium sp. 50–77 Tetraselmis sueica 15–23

Cepas suministradas

Decantador

Columna de destilación

Glicerina

Lavado

Disolvente

Biodiesel

Disolvente Alcohol Catalizador

Reactor

Pretratamiento de la Materia Prima

Productos de Reacción + Disolvente

Residuo algal

Nuevos Procesos para obtención biodiesel

•  Tamaño, forma y condiciones

de flujo del estanque

•  Composition de medio de

cultivo

•  Velocidad de crecimiento del

microalga

•  Cultivo y extracción del aceite

del microalga

•  Transesterificación: proceso y

condiciones

•  Condiciones de agitación

•  Suministro CO2 :Captura CO2

•  UNE 5509:2000

PLANTA PILOTO: ASPECTOS A CONSIDERAR

BIODIÉSEL DE MICROALGAS

ISOCHRYSYS GALBANA T-ISO

NANNOCHLOROPSIS GADITANA

SPIRULINA PLATENSIS

!

PROCESO DE TRANSESTERIFICACIÓN: v Transesterificación con catálisis alcalina.

v Influencia del hexano en la reacción.

Nuevos Procesos para obtención biodiesel

Condiciones optimas Algas = 1000 g. Temperatura = 60ºC. Tiempo = 11 horas. Aceite-metanol = 1:300. NaOH = 1% en peso de aceite. Hexano = 2,5 l.

Fucus Spiralis + Pelvetia Canaliculata

RESUMEN BIODIÉSEL DE MICROALGAS

MICROALGAS CULTIVADA EN PLANTA PILOTO Dificultad para mantener monocultivos con altos rendimientos de Biomasa. La selección de cepas de microalgas oleaginosas.

El consumo elevado de energía para los distintos procesos de bombeo,

transferencia de gases, mezclado,recolección y deshidratación de la

biomasa. Extracción y transesterificación por separado ó en una sola etapa. Método tradicional Método microondas

3 horas

3 minutos