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Aquí en Springboard Biodiesel, escuchamos muchas preguntas e información errónea sobre qué tipo de materias primas se pueden convertir con éxito en biodiésel. Es de esperar que las siguientes «1000 palabras o menos» aclaren un poco esta afirmación. Tenga en cuenta que la siguiente publicación no tiene en cuenta las impurezas, como el agua y el contenido de FFA de varias materias primas.
Para empezar, el material principal del que está hecha la materia prima son los triglicéridos. Estos triglicéridos están compuestos por tres largas cadenas de ácidos grasos unidas a una molécula de glicerol. Tenga en cuenta que, como se muestra en la figura siguiente, el glicerol es solo una parte muy pequeña de la molécula de triglicéridos. La mayor parte de la molécula (así como la energía que contiene) se encuentra en las largas cadenas de hidrocarburos llamadas cadenas de ácidos grasos que están unidas a ella. Mientras un aceite o grasa tenga esta estructura básica, es un buen candidato para convertirse en biodiésel. ¿Hay aceites que no tengan esta estructura?
¡Claro! Eche un vistazo a algunas de las cosas que puede encontrar en el combustible diésel de petróleo.
Debido a que la reacción del biodiesel ocurre principalmente en los puntos donde la cadena de ácidos grasos se encuentra con el glicerol, las moléculas que se muestran arriba obviamente no podrían convertirse en biodiesel.
Por lo tanto, el factor principal de un aceite o grasa que determina si se puede convertir en biodiesel es si inicialmente estaba compuesto de triglicéridos. Hay algunos aceites naturales como el aceite de naranja que no están compuestos de triglicéridos. Sin embargo, por lo general, solo se encuentran en pequeñas cantidades. La mayoría de los aceites naturales que se pueden encontrar a granel son triglicéridos. Las siguientes son algunas preguntas frecuentes que se relacionan con este hecho y explican con más detalle sus ramificaciones.
- ¿Qué pasa con las grasas saturadas? Las grasas saturadas son simplemente un tipo específico de triglicéridos que no tienen dobles enlaces a lo largo de la cadena de carbono. El ejemplo de triglicéridos que se muestra arriba es en realidad una grasa saturada. Las grasas saturadas pueden producir un biodiésel excelente. Una desventaja del biodiésel elaborado a partir de grasas saturadas es que normalmente tiene un punto de fusión alto. Por lo tanto, a menudo son sólidos a temperatura ambiente. Probamos el aceite de palma crudo en nuestro taller BioPro 190 una vez y tuvimos que usar literalmente una empuñadura para sacar los trozos sólidos de aceite y ponerlos en la máquina. Luego tuvimos que encender los calentadores manuales para derretir el aceite antes de poder comenzar el proceso. También cabe señalar que las materias primas solidificadas suelen contener en suspensión grandes cantidades de agua o contaminantes que deben eliminarse antes del procesamiento. Además, el biodiésel elaborado a partir de grasas saturadas tenderá a tener un punto de fusión alto. Por lo tanto, un usuario de biodiesel puede experimentar una gelificación del combustible en climas fríos. Por el lado positivo, el biodiésel elaborado con grasas saturadas suele tener una mejor estabilidad oxidativa y menos emisiones de NOx que uno elaborado con grasas insaturadas.
- ¿Qué son las grasas insaturadas? Las grasas insaturadas son grasas o aceites en los que uno o más de los enlaces carbono-carbono de la cadena de ácidos grasos forman un doble enlace. Las grasas monoinsaturadas tienen solo un doble enlace en la cadena, mientras que las grasas poliinsaturadas tienen más de un doble enlace. A continuación se muestra un ejemplo de una grasa monoinsaturada.
Cuanto más altamente insaturada es una grasa, más bajo suele ser el punto de gelificación. Por lo tanto, las grasas insaturadas son excelentes para la producción y el uso de biodiesel en climas fríos. La desventaja de las grasas insaturadas es que a menudo son más propensas a la oxidación y a la rancificación que sus contrapartes saturadas. Por lo general, el biodiésel elaborado con grasas altamente insaturadas requerirá un estabilizador oxidativo para poder usarse de manera segura como combustible.
- ¿Qué pasa con las grasas trans? Los ácidos grasos trans son grasas y aceites con un doble enlace en la cadena de carbono que se gira en sentido contrario al típico doble enlace cis. Se llama doble enlace trans; de ahí el nombre de ácido graso trans. Se forman a partir del intenso calor de la fritura y del proceso de hidrogenación parcial de grasas insaturadas.
- ¿Qué son los aceites hidrogenados? Los aceites hidrogenados son aceites en los que se han añadido átomos de hidrógeno en las proximidades del doble enlace. Esto lo convierte en un enlace sencillo. Una molécula de aceite en la que se han hidrogenado todos los dobles enlaces es químicamente idéntica a una grasa saturada estándar.
- ¿Se puede hacer biodiesel a partir de grasas hidrogenadas o grasas trans? Absolutamente. Una grasa hidrogenada es químicamente lo mismo que una grasa saturada. Si bien se cree que las grasas trans son malas para la salud, no tienen ningún efecto negativo en la reacción del biodiésel.
- ¿Cuáles son algunos ejemplos de grasas y aceites que se pueden procesar en biodiesel?
- El sebo de res, el aceite de coco, el aceite de palma, la manteca de cerdo y el sebo de pollo son ejemplos de materias primas con alto contenido de grasas saturadas que se han utilizado con éxito en la producción de biodiesel. Por lo general, la estabilidad oxidativa de estas materias primas presenta muy pocas dificultades; sin embargo, su uso a menudo plantea obstáculos importantes debido a su alto punto de gelificación.
- El aceite de canola y el aceite de oliva suelen ser monoinsaturados y tienen muy pocos problemas de estabilidad oxidativa. También tienden a tener un punto de gelificación bajo. Estas son con frecuencia las fuentes de materia prima más libres de problemas para la producción de biodiesel.
El aceite de soja, el aceite de maíz, el aceite de girasol, varios aceites de pescado, el aceite de salvado de arroz y el aceite de cáñamo son ejemplos de aceites que a menudo son muy insaturados y casi siempre requerirán el uso de un antioxidante o estabilizador antes de su uso para evitar problemas de polimerización y rancificación.
—Daniel Bowen, químico sénior de Biodiésel Springboard
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