Triptico Biodiesel
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7/22/2019 Triptico Biodiesel
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I. INTRODUCCIN
El cultivo de pin blanco es una alternativa de
desarrollo rural sostenible y amigable con el medioambiente generando energa limpia y mitigando la
contaminacin ambiental.
La semilla al ser prensada, libra aceite, y sta al
transformarla en biodiesel se convierte en una fuente
de energa renovable que puede sustituir a los
combustibles fsiles y produce una alternativa ante el
agotamiento del petrleo y la mitigacin al cambio
climtico.
El biodiesel es un biocombustible derivado de aceites
o grasas vegetales o animales, que puede ser usado
en forma pura o mezclado con diesel de petrleo. Se
compone de steres mono-alqulicos de cidos
grasos de cadena larga, obtenidos mediante la
transesterificacin de aceites o grasas vegetales o
animales con un alcohol.
El Instituto Nacional de Innovacin Agraria INIA a
travs de la Unidad Operativa No 08 Estacin
Experimental Agraria El Porvenir como entidad
ejecutora y el Gobierno Regional de San Martn
viene ejecutando el Proyecto denominado
Desarrollo de ecotipos a travs de la investigacin
del cultivo de Pin (Jatropha curcas) en la Regin
San Martn, con la finalidad
de brindar una alternativa tecnolgica en el manejo
del cultivo y volverlos competitivos a los agricultores
frente a la demanda de los biocombustibles.
II. DESCRIPCION DEL PROCESO
2.1. MATERIA PRIMA
Las semillas tienes que estar cosechadas en un
momento optimo de maduracin donde el nivel de
acidez y rendimiento del aceite estn en buenas
condiciones en R3 hasta R5 (Garay et. a 2011) y las
mismas estarn sometidas a una prensa extractora
de aceite tornillo sin fin regulada a la velocidad de
giro de 29 RPM (Prensa KEK P0020 de fabricacinalemana) con previo funcionamiento trabajando en
vacio por un tiempo de 15min, obteniendo un
rendimiento en trminos porcentuales que oscilan
entre el 29 al 31% de aceite crudo sin filtrar (aceite
bruto).
Fig.1: Corte de los frutos de J.curcas, en diferentes
estados de maduracin fisiolgica.
Fig. 2: Semillas de pin
2.2. EXTRACCION DE ACEITE
El contenido de aceite del pin blanco dependiendo
de la accesin puede alcanzar hasta el 58%,
utilizando extraccin con solvente (ter de petrleo),
sin embargo la extraccin mecnica con tornillo Sin
Fin graduado a la velocidad de giro de 22 RPM
(prensa KEK P0020) y un precalentamiento a este
porcentaje oscila entre el 29 al 31%, obteniendo un
aceite crudo sin filtrar, es decir si deseamos extraer 1
TN de semillas de Jatropha obtendremos 300 kg de
aceite tomando como referencia el promedio de la
extraccin de la prensa.
ELABORACION DE BIODIESEL A PARTIR DE PION BLANCOJatropha curcasL.
1) Richer Garay Montes Responsable Unidad Postcosecha y Agroindustria EEA El Porvenir INIA
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Fig.3: Prensa extractora de aceite marca KEK
modelo P0020
Fabricacin Alemana
2.3. EL NDICE DE ACIDEZ
El contenido de acidez es uno de los parmetros de
calidad que se debe tener en consideracin, ya que a
niveles de acidez por encima de lo establecido (2mg
KOH/g aceite se considera acidez ideal, 5 mg KOH/g
aceite se considera como mximo) no se lograra
obtener el rendimiento esperado en la obtencin del
biodiesel, lo que provocara utilizar otro
procedimiento que incrementara los costos de
produccin. El ndice de acidez es constante en
algunos estados de maduracin (desde el R1 hastael R5), el tiempo que dura el fruto en el campo y el
tipo de recoleccin (del suelo, cosecha despus de
una lluvia, etc) y almacenamiento inadecuado este
factor se ve incrementado.
IA = G x N x PM
Wm
G = Gasto del catalizadorN = Normalidad del catalizador 0.1
PM = Peso Molecular del catalizador 56.1
Wm = Peso de la muestra
2.4. EL ALCOHOL
El alcohol es el principal insumo para la produccin
de biodiesel. En volumen, representa alrededor del
10-15% de los insumos consumidos. Los alcoholes
que ms comnmente se utilizan para producir
biodiesel son metanol y etanol. Se puede utilizar
otros alcoholes propanol, isopropanol, butanol y
pentanol pero estos son mucho ms sensibles a la
contaminacin con agua (es decir, la presencia de
agua en mnimas cantidades inhibe la reaccin)(Bradshaw, 1942).
2.5. EL CATALIZADOR
La transesterificacin de los triglicridos puede ser
realizada mediante diferentes procesos catalticos.
Los catalizadores utilizados pueden ser clasificados
de la siguiente manera:
- Catalizadores alcalinos hidrxido de sodio(NaOH), hidrxido de potasio (KOH), metilato de
sodio (NaOMe).
- Catalizadores cidos cido sulfrico, cidofosfrico, cido clorhdrico, cido sulfnico.
- Catalizadores enzimticos lipasas.- Catalizadores heterogneos catalizadores en
fase slida.
El proceso ms conocido, utilizado y hasta elmomento ms efectivo es el que emplea
catalizadores alcalinos (Ma y Hanna, 1999). Sin
embargo, si el aceite tiene un alto contenido de
cidos grasos libres, la catlisis alcalina no es
apropiada debido a que los hidrxidos reaccionan
con los cidos grasos formando jabones, lo cual
reduce el rendimiento de produccin de biodiesel. En
este caso, se requiere otro tipo de transesterificacin,
o un pre tratamiento con catalizadores cidos
2.6. PROCESO DE TRANSESTERIFACION
Es el proceso qumico a travs del cual el aceite se
combina con el alcohol (etanol o metanol) y
frecuentemente catalizadas mediante la adicin de
un cido o una base para generar una reaccin que
produce esteres grasos como el etil o el metil ester
(biodiesel).
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Este proceso se realiza en un bioreactor a una
temperatura de 55 a 60 grados centgrados y durante
dos horas luego se realiza el proceso de decantacin
que consistir en la separacin de la glicerina con el
biodiesel.
Fig.4: Bioreactor para la obtencin de biodiesel.
2.7. LAVADO
Esta operacin se realiza 3 veces con la finalidad de
separar las trazas de glicerina, y otras impurezas
presente en el biodiesel, se agrega agua al 20 % del
peso del biodiesel y se procede a lavar lentamente
para evitar la formacin de jabones. El agua se debe
depositar en una trampa de grasa para evitar la
contaminacin de la misma por el desage.
2.8. SECADO
El proceso de secado, se lleva a cabo a 90 C en un
tanque de secado por un tiempo de 15 minutos, con
la finalidad de eliminar el contenido de agua presente
en el biodiesel.
Triptico No 01 Ao 01, Tarapoto,Julio 2012
Editado por laEstacin Experimental Agraria
El Porvenir INIATarapoto
COMIT EDITORIAL
Ing. Antonio Arce Garca
Director INIA EEA. El Porvenir
Ing. Ronal Echevaria Trujillo
Coord. Tcnico Proyecto Pin Investigacin-
GORESAM
RESPONSABLE
Ing. Richer Garay Montes
Investigador Post Cosecha y Agroindustria INIA
FOTOGRAFAS
Propiedad intelectual del INIA
Unidad Post cosecha y Agroindustria
DISEO GRFICO
Tc. Segundo Otoniel Grndez Lpez
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Tarapoto - Per
2012