Análisis Industrial del Programa Brasileño
De Construmatica
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Nota: Este artículo ha sido creado gracias a la Ingenieros Sin Fronteras en el marco del Programa de Afiliados de la Construpedia. El contenido está disponible en el sitio web de Ingeniería Sin Fronteras
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Factores Intervinientes en la Producción de Biodiésel
Un sistema de producción de biodiésel depende de varios factores; los más importantes se citan a continuación:
- Disponibilidades y Estacionalidades de las Materias Primas
- Disponibilidad y Coste del Alcohol
- Integraciones con otros Sistemas Productivos
- Condiciones de salida para las Materias Primas y Productos
- Consumo Potencial de Biodiésel en la Región de Influencia
- Posibilidades para las Exportaciones
- Motivaciones e Incentivos Regionales.
Se tienen que definir las cuestiones de los abastecimientos de las materias primas a lo largo del año operacional, el uso del etanol o del metanol, la capacidad de la planta o el estilo del proceso de producción (continuo, semi-continuo o discontinuo).
Todos estos puntos deben ser considerados con base en el coste final del biodiésel y su competitividad.
En cualquier situación, partiendo de la materia prima agrícola, el Sistema de Producción de Biodiésel está compuesto por una Planta de Extracción y Refino de Aceite y de una Planta de Producción de Biodiésel.
Opcionalmente, el sistema estará compuesto de una Planta de Purificación de Glicerina.
Evidentemente, la producción de biodiésel a partir de grasas animales o de aceites y grasas residuales requiere una Unidad de extracción de Aceite, precisando además generalmente una Unidad de Refino de la materia prima bruta.
Debido a su superávit energético, asociado a su infraestructura técnica, una Fábrica de Azúcar y Alcohol ofrece excepcionales condiciones para incluir un Sistema de Producción de Biodiésel, repercutiendo no solamente en una increíble reducción de las inversiones, sino también en una disminución sustantiva de los costes operacionales. Por su elevada demanda de energía, la introducción de una Unidad de Purificación de Glicerina casi siempre parece oportuna.
Extracción de Aceite
La extracción de aceite de los granos y vainas oleaginosas puede realizarse por un proceso de extracción mecánica, por extracción con disolvente, o de forma mixta: extracción mecánica seguida de una extracción por disolvente.
La elección dependerá del contenido de aceite en la oleaginosa, de la capacidad requerida de extracción y del valor y aplicación de la torta resultante. Normalmente cuanto mayor sea la capacidad deseada de la planta, cuanto menor sea el contenido en aceite y cuanto mayor sea el valor de la torta, mayor deberá ser la viabilidad de extracción por disolvente.
De cualquier forma, los productos obtenidos a raíz de la extracción es el aceite vegetal bruto y la torta.
Refino del Aceite o Grasa
Para la producción de biodiésel, el aceite o grasa no debe contener sólidos en suspensión, debe poseer el mínimo de acidez (<1%) y el mínimo de humedad (<0.5%).
Normalmente para que el aceite bruto sea adecuado para su conversión en biodiésel, será necesaria una filtración, una neutralización y un secado, cuyos procedimientos dependen de la naturaleza del aceite bruto.
Producción de Biodiésel
El proceso de conversión de aceite para la obtención de biodiésel comprende las siguientes etapas:
- Preparación del Catalizador
- Primera Reacción de Transesterificación
- Primera Separación de Fases
- Segunda Reacción de Transesterificación
- Segunda Separación de Fases
- Recuperación del Alcohol en Exceso
- Deshidratación del Alcohol Recuperado
- Purificación del Biodiésel
- Purificación de la Glicerina (opcional).
Es fundamental el ingreso del aceite o grasa en el proceso de conversión en sus mejores condiciones de limpidez, acidez y humedad, pues la obtención de un biodiésel que cumpla las especificaciones requeridas puede resultar muy difícil si tales condiciones no son alcanzadas.
Aparentemente, el proceso de conversión de aceites y grasas en biodiésel se presenta como una cuestión simple, sin embargo existen cuestiones y situaciones donde algunas complicaciones deben ser afrontadas.
Tales situaciones merecen discusiones especiales.
Productos y Subproductos
Del proceso de transesterificación de los aceites y grasas se obtienen el biodiésel y la glicerina bruta, es decir, el glicerol contaminado predominantemente de jabones, ácidos grasos, sales y otras pequeñas impurezas. Usualmente, de 1000 kg de un aceite vegetal o grasa animal resultan de 950 a 1150 litros de biodiésel y de 110 a 160 kg de glicerina bruta.
Incluso correctamente producido y purificado, el biodiésel deberá adecuarse a la forma (concentración de uso) y al local de utilización (temperatura). La viscosidad, el punto de niebla y la estructura química de los ésteres son factores importantes para definir su destino.
La purificación de la glicerina dependerá de la forma deseada de la glicerina: grado técnico o grado farmacéutico (bidestilada). Esta será siempre una cuestión que deberá ser resuelta caso a caso , ya que depende, además de las condiciones de mercado, del coste local de la energía y del volumen de glicerina a ser tratado.
De cara a los enormes volúmenes de biodiésel que se producirán, los mercados convencionales no podrán absorber la glicerina , debiendo reducirse fuertemente el precio de la ésta en la búsqueda de nuevos nichos de mercado. Esta situación de mercado constituirá un gran desafío de búsqueda y desarrollo de nuevos productos glicero-químicos.
La TECBIO en colaboración con universidades brasileñas y alemanas está desarrollando algunos productos con grandes potenciales cuantitativos de mercado. Son plásticos especiales para embalar y productos para uso agrícola.