El BioPro™ 190 y el BioPro™ 190EX convierten los piensos derivados del aceite vegetal o animal en biodiésel. El biodiésel se quema de forma mucho más limpia que el diésel: hasta un 90% menos de CO2 por galón y un 50% menos de partículas, y se puede utilizar para alimentar cualquier motor diésel sin necesidad de adaptarlo o modificarlo.
Un aspecto único del BioPro™ es su automatización. La BioPro™ funciona de forma muy parecida a una máquina para hacer pan: añada los ingredientes correctos y deje que se encargue de las diversas tareas necesarias. Se necesita muy poca interacción (o tiempo) por parte del usuario. En lugar de tener que girar las válvulas, dosificar los productos químicos y supervisar minuciosamente y hacer avanzar el proceso, el usuario de BioPro™ simplemente carga los ingredientes y, a continuación, deja que la máquina funcione.
Ingredientes
El BioPro™ utiliza dos procesos químicos: la esterificación catalizada por ácido y la transesterificación catalizada por bases, seguidos de ciclos de lavado y secado, para fabricar el combustible biodiésel. Los ingredientes utilizados son materia prima, metanol, catalizadores ácidos y básicos y agua.
Antes de iniciar el proceso, el usuario llena el compartimento principal del tanque de acero inoxidable 304 soldado con TIG hasta el gran marcador «FILL LINE» (que indica 50 galones) con materia prima filtrada y deshidratada. Si es necesario, el BioPro™ también puede deshidratar la materia prima. La materia prima puede ser prácticamente cualquier tipo de grasa o aceite de origen animal o vegetal. (No se pueden usar aceites minerales, como el aceite de motor usado). El aceite de cocina reciclado de las cocinas de los restaurantes es el tipo de materia prima más popular, aunque también se puede utilizar cualquier cantidad de aceites animales o vegetales frescos.
Después de llenar la cámara principal con 50 galones (190 litros) de materia prima, el usuario agrega una cantidad predeterminada de catalizador base y metanol a otros dos compartimentos dedicados. El catalizador base puede ser hidróxido de sodio (sosa cáustica o lejía) o hidróxido de potasio (potasa cáustica). Se pesa con la báscula incluida y luego se vierte en el puerto etiquetado con la jarra catalizadora incluida. (Todos los catalizadores también se pueden comprar en dosis previamente medidas, lo que elimina la necesidad de pesarlos o medirlos).
Luego, el metanol se agrega bombeándolo o vertiéndolo en los puertos etiquetados correctamente, donde los medidores de nivel grandes y graduados indican cuándo se ha agregado la cantidad correcta. El último paso consiste en medir la pequeña dosis de catalizador ácido (ácido sulfúrico), utilizando el vaso de ácido incluido. Luego, el usuario presiona el botón verde de «INICIO» y vierte el ácido sulfúrico en el puerto etiquetado.
En total, el tiempo dedicado a preparar el BioPro™ para fabricar un lote de combustible de 50 galones es inferior a 30 minutos y, tras pulsar «START», las reacciones químicas se producen automáticamente. No es necesario volver a la máquina ni comprobar su estado. Supervisa el estado del proceso y avanza a través de las distintas etapas hasta su finalización.
Una vez que el BioPro™ está en marcha, la materia prima se transforma en biodiésel de alta calidad mediante los siguientes pasos:
Reacción 1: esterificación catalizada por ácido
Esta reacción química en realidad no produce mucho biodiésel. Más bien, reduce significativamente el nivel de ácidos grasos libres en la materia prima. Los ácidos grasos libres son moléculas que interfieren con la transesterificación catalizada por bases (el siguiente paso). Se encuentran naturalmente en pequeñas cantidades en cualquier materia prima, pero aumentan rápidamente a medida que la materia prima envejece o se expone a altas temperaturas (por ejemplo, cuando se usa para freír). Si hay demasiados, no se puede producir biodiésel.
Durante el transcurso de la reacción 1, parte del metanol se usa para reaccionar con los ácidos grasos libres presentes en la materia prima. El ácido sulfúrico sirve como catalizador para esta reacción. La reacción se ve favorecida por un calentamiento controlado termostáticamente y una agitación vigorosa mediante una hélice inoxidable.
Al emplear una esterificación catalizada por ácido, se puede acomodar una gama mucho más amplia de materias primas, y la siguiente reacción puede producir biodiésel de mayor calidad.
Reacción 2 — Transesterificación catalizada por bases
Esta reacción química es lo que realmente convierte la materia prima en biodiesel. Se usa el resto del metanol, junto con el catalizador base. El BioPro™ mezcló previamente estos ingredientes mientras la reacción 1 estaba en curso. Ahora introduce esta solución en la materia prima. Durante la transesterificación, cada molécula grande de aceite se convierte en tres moléculas de biodiésel más pequeñas. Son similares en tamaño y estructura a los del combustible diésel normal. Cuando esto ocurre, una porción de la molécula de aceite original es reemplazada por tres moléculas de metanol. Estos átomos desplazados forman una molécula de glicerol. La agitación minuciosa y los gradientes de temperatura controlados gestionados por el BioPro™ garantizan una reacción muy completa.
Período de liquidación
Una vez que han tenido lugar ambas reacciones, la agitación cesa y las moléculas de glicerol formadas en la reacción 2 se depositan en el fondo del tanque junto con otros subproductos menores como jabones y sales. El biodiésel, al ser menos denso, forma una capa claramente separada por encima de esta fase de glicerina.
Punto medio: drene la glicerina
En este punto (24 horas después del inicio del proceso para una BioPro™ 190 estándar, u 8 horas para una BioPro™ 190EX), el usuario vuelve a la máquina y drena la glicerina sedimentada a través de la gran válvula de drenaje y comienza el ciclo de lavado. Esta es la única interacción del usuario necesaria durante el proceso y debería tardar menos de 5 minutos.
Lavado
Después de que el usuario presiona el botón «LAVAR», comienzan los procesos de lavado. Estos procesos son necesarios para eliminar trazas de glicerina, jabones, sales, metanol y otros contaminantes que aún están suspendidos en el biodiesel crudo. Afortunadamente, todos estos contaminantes tienen una fuerte afinidad por el agua, por lo que el agua se puede utilizar para eliminarlos del biodiésel. El BioPro™ realiza tres lavados.
El primer lavado «grueso» consiste simplemente en rociar suavemente agua que recoge los contaminantes a medida que se hunden en el biodiésel. Cuando el agua y los contaminantes se depositan en el fondo (el agua es más densa que el biodiésel), el BioPro™ bombea el agua sucia del lavado. Un sensor personalizado distingue la diferencia entre el agua de lavado y el biodiésel para que no se pierda biodiésel.
El segundo y el tercer lavado «limpian» el combustible, por así decirlo. Una vez que el BioPro™ bombea una cantidad adecuada de agua de lavado, la hélice agita el contenido del tanque y mezcla bien el biodiésel y el agua de lavado. Una vez más, el agua recoge más contaminantes y, a continuación, se deposita en el fondo, tras lo cual se bombea. Este lavado agitado se realiza por tercera vez, después de lo cual prácticamente no quedan contaminantes.
Secado
Este es el paso final. Una vez que se ha bombeado toda el agua de lavado, aún queda algo de agua disuelta en el biodiésel. Mediante el calentamiento, la agitación y un ventilador de evacuación colocado estratégicamente, el vapor de agua se evapora y se convierte en el aire que pasa, secando completamente el biodiésel.
Repostaje
El BioPro™ ahora está lleno de biodiésel limpio, listo para usarse en cualquier motor diésel. Mientras los ingredientes utilizados sean de una pureza suficiente, este biodiésel cumplirá con la norma ASTM D6751 sobre la calidad del combustible para biodiésel. Gracias a la bomba de combustible incluida y a la boquilla de alimentación con cierre automático, repostar es igual que en una gasolinera y es mucho más económico.
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