transesterificacion del aceite de jojoba y cartamo …

ACEITES Y SU POTENCIAL COMO FUENTES DE BIODIESEL.

Por: Dr. Luis Angel Medina Juárez

DEPARTAMENTO DE INVESTIGACIONES CIENTIFICAS Y TECNOLOGICAS DE LA UNIVERSIDAD DE SONORA

INTRODUCCION

Agotamiento de las fuentes no renovables, búsqueda de fuentes alternativas de energía.

La crisis energética: Baja reserva del petróleo. Alteración del medio ambiente.La obtención de Biocombustibles: Biodiesel. Etanol.

Ventajas de Biocombustibles:

Sustentabilidad ambiental.

A) Combustión no emisiones de azufre, hidrocarburos aromáticos policíclicos.

B) CO2 es reciclado.

La obtención de Biocombustibles:

• Unión Europea, para el 2005, 5% del total del mercado de combustibles.

• Estados Unidos, para 2005, 50% de diesel fósil por biodiesel.

• México, concertación con sector agrario y agroindustrial, en vinculación con la investigación y desarrollo tecnológico.

México no autosuficiente en la producción de oleaginosas.

• Implica un plan de desarrollo del mercado de los biocombustibles.

• Impulsar marco legal (Ley de promoción y desarrollo de los Bioenergéticos, 2008).

• Cubrir el déficit de aceites comestibles.• Cultivos oleaginosos a pequeña escala, aumenten

el valor de la agricultura rural y contribuyan a la biodiversidad.

• Impulsar cultivos perennes: jatropha y jojoba

Futuro de la producción de biodiesel dependerá fuertemente:

• Disponibilidad de materia prima y área de cultivo para oleaginosas.

• No depender de oleaginosas como: soya (81 mil ton, 2006) colza ( 8 mil ton, 2006).

Cultivos para consumo como alimento:

• Palma africana (Elaeis guineensis jacq) 309 mil ton, 2006. Veracruz, Chiapas, Campeche y Tabasco.

• Cártamo (Carthamus tinctorius Linn) 162 mil ton, 2003. Sonora, Tamaulipas y

Sinaloa.

Alternativas agro-ecológicas promoviendo el uso zonas áridas y semiáridas de México con potencial para la producción de biodiesel.

Utilización de oleaginosas no convencionales.

Jatropha (cordata y cardiophylla) Jojoba (Simmondsia Chinensis (Link) Schneider) Cártamo (Carthamus tinctorius Linn)

CARTAMO

Oleaginosa cultivada por primera vez en México en 1950.

Se adapta a suelos poco fértiles a diferentes climas y poco agua.

Cártamo oleico y cártamo linoleico.

CARTAMO

Oleaginosa cultivada por primera vez en México en 1950.

Se adapta a suelos poco fértiles a diferentes climas y poco agua.

Cártamo oleico y cártamo linoleico.

JOJOBA

Arbusto originario del desierto de Sonora en México.

Semilla, 45-55% cera líquida.

Resiste temperaturas superiores a los 45°C.

Requiere de 3000 a 4500 m3/ha de agua al año.

JOJOBA

Arbusto originario del desierto de Sonora en México.

Semilla, 45-55% cera líquida.

Resiste temperaturas superiores a los 45°C.

Requiere de 3000 a 4500 m3/ha de agua al año.

BIODIESEL

Se define como metilésteres de ácidos grasos de cadena larga obtenidos de la reacción de transesterificación de metanol con aceites vegetales.

BIODIESEL

Se obtienen de aceites vegetales, grasas de origen animal o aceites de desecho alimenticio.

BIODIESEL

Se obtienen de aceites vegetales, grasas de origen animal o aceites de desecho alimenticio.

REACCION DE TRANSESTERIFICACION

TRIACILGLICERIDO METANOL METILESTER GLICEROL

NaOH

REACCION DE TRANSESTERIFICACION DE JOJOBA

METILESTER ALCOHOL

REACTOR

• 1-Refrigerante

• 2-Reactor de tres bocas

• 3-Chaqueta de calentamiento

• 4- Aceite crudo

• 5- Metanol

• 6- Placa de Agitación

• 7- Reóstato

• 8- Magneto

• 9- Termómetro

5

6

7

1

2

3

4

9

8

BIODIESEL + GLICERINA

BIODIESEL

GLICERINA

BIODIESEL

BIODIESEL

GLICERINA

PERFIL DE ÁCIDOS GRASOS DEL ACEITE CRUDO DE CARTAMO LINOLEICO (mg/100g)

CARTAMO Reportado*

MIRÍSTICO 0.23+0.08 ----

ESTEÀRICO 18:0

2.34+0.45 1-2

OLEICO 18:1

13.46+0.11 12-16

LINOLEICO 18:2

68.00+6.05 75-79

ARAQUIDICO 0.38+0.06 ----

LINOLENICO CIS 0.35+0.63 ----

PALMITICO 6.91+0.38 4-6

Fuente: * Smith , 2006.

PERFIL DE ÁCIDOS GRASOS DEL ACEITE CRUDO DE ACEITE DE JOJOBA (mg/100g)

JOJOBA Reportado*

PALMITICO 16:0

1.31+0.38 0.3

ESTEARICO 18:0

ND+0.00 0.2

OLEICO 18:1

11.02+0.11 9.3

EICOSENOICO 20:1

73.91+6.05 76.7

DOCOSENOICO 22:1

13.75+0.06 12.1

Fuente: * J. Busson- Breysse, 1994

BIODIESEL DEL ACEITE DE CARTAMO

Glicerina70°C B. Cártamo

70°C

B. Cártamo 70°C

BIODIESEL DEL ACEITE DE JOJOBA

BIODIESEL DE JOJOBA 70 °C

PARÁMETROS DEL BIODIESEL DE CARTAMO Y JOJOBA.

BIODIESEL ACIDEZ

mg KOH/g VISCOSIDAD

40°C mm2/s

DENSIDAD15 °Cg/cm3

HUMEDAD%

AGL% AC. OLEICO

CARTAMO

JOJOBA

REFERENCIAASTM

0.376 ± 0.038 4.55 0.89 4.79 ±1.91 0.189 ± 0.019

0.125 ± 0.015

<0.8

----- ----- 10.12±0.077 0.063 ± 0.008

1.9-6.0 0.86-0.90 <0.05 -----

Conclusión• México importa grandes volúmenes de

oleaginosas.• Establecer un plan de desarrollo para cubrir

los requerimientos.• Oportunidad para el desarrollo rural de zonas

marginales y/o agotadas.