B) Biodiesel 2006

BIODIESEL
Métodos de obtención del biodiesel
La fabricación de biodiesel es sencilla, y no requiere de economía de escala (refiriéndose a la generación
por medio de plantas de gran envergadura).
Se parte de un aceite vegetal, que se somete a un proceso llamado de transesterificación. Como resultante
de esto se obtiene biodiesel, y un subproducto genéricamente conocido como glicerol, que tiene más de
1600 usos en el agro, industria, medicina, cosméticos y alimentación.
La transesterificación puede hacerse a temperatura ambiente, mediante mezcla mecánica de un alcohol,
un álcali y el aceite vegetal. Al cabo de cierto tiempo de mezcla y reposo, se separan por decantación el
biodiesel y el glicerol. El biodiesel que se obtiene solo requiere filtrado previo antes de ser usado.
Este biodiesel es 100% biodegradable. En menos de 21 días desaparece toda traza de él en la tierra. Su
toxicidad es inferior a la se la sal común de mesa, la combustión genera, de acuerdo al aceite utilizado, un
olor similar al de las galletas dulces o al de las papa fritas.
Los litros de biodiesel que se obtiene por hectáreas dependerán del cultivo que da origen al aceite vegetal:
Soja: 420 litros; Arroz 770 litros; coco 2510 litros; girasol 890 litros.
La ecuación económica del biodiesel dependerá también del tipo de residuo sólido que la extracción del
aceite genera. Si este residuo es apto para uso humano o para alimentos balanceado, el costo del aceite
vegetal será proporcionalmente menos. Si por el contrario sólo sirve para ciertos alimentos balanceados, o
para uso industrial entonces el costo del aceite vegetal será mayor.
El alcohol se utiliza en una proporción del 15-20% y el álcali es menos del 1% de la mezcla inicial. La
proporción del alcohol utilizada es similar a la proporción de glicerol que se obtiene como subproducto. Se
puede recuperar una parte del alcohol usado durante el proceso. El glicerol que se obtiene puede
venderse tal cual, o transformarse en otros productos de mayor valor agregado (por ejemplo jabón de
glicerina) o a ser procesado para obtener un producto de mayor pureza que pueda ser tipificado.
Proceso de transesterificación.
PLANTA LC – 400 (tomada a modo de ejemplo)
A) ANTECEDENTES
La transesterificación de los aceites vegetales transforma a estos en glicerol, y en esteres alcohólicos de
ácidos grasos, comúnmente llamados biodiesel.
B) DESCRIPCION
La LC - 400 esta diseñada para el proceso base de transesterificación de aceites vegetales.
Consta de dos reactores, dotados de unidades de agitación independientes. En el menor de los reactores,
llamado reactor metóxido, se mezcla el alcohol con el catalizador. Este reactor tiene una capacidad de
proceso de 100 litros. En el reactor mayor, llamado reactor biodiesel, se mezcla el metóxido con el aceite
vegetal, bajo condiciones de temperatura y presión. Este reactor tiene una capacidad de proceso de 500
litros.
1
La planta esta montada sobre un patín-base estructural, lo que la hace fácilmente trasladable; no requiere
cimientos. Un compresor de 1.5 HP montado en el patín-base provee el aire comprimido necesario para la
presurización. La planta incluye asimismo una bomba de vacío, con su correspondiente columna de
destilación, para el recupero del alcohol excedente. La tensión de trabajo es de 3 x 380 v.c.a., 50 ciclos.
Otras tensiones pueden proveerse a pedido. En total la planta requiere una instalación de 16 HP. El
proceso por lote (batch) permite obtener en promedio 400 litros de biodiesel y 60 litros de glicerol cada 11
horas. Los circuitos de llenado de alcohol y aceite vegetal mantienen automáticamente los niveles prefijados por el operador. La planta también esta dotada de niveles ópticos en redundancia de los sensores
eléctricos. El catalizador se agrega manualmente al reactor metóxido. La temperatura y presión de
reacción se mantienen automáticamente. El rango de las mismas puede ser variado por el operador. Los
circuitos de temperatura y presión incluyen instrumentos análogos de control. Ambos reactores poseen
venteo independiente, para cumplimentar las normas existentes de seguridad industrial y ambiental. La
planta se provee con un sistema de filtrado que permite obtener biodiesel libre de impurezas mayores a
cinco micrones. La planta no genera efluentes de ningún tipo.
El panel de control agrupa todos los mandos de la planta. Incluye señalización visual, y controles de corte
rápido para los agitadores. Todos los circuitos están protegidos por fusibles, o reles termomagnéticos, en
concordancia con la normativa DIN vigente.
C) BREVE DESCRIPCION DEL PROCESO
Se dosifica el catalizador, y se agrega al alcohol en el reactor metóxido. Una vez completada la reacción,
se transvasa el metóxido al reactor biodiesel, donde es mezclado con el aceite vegetal, bajo condiciones
de temperatura y presión.
Se decanta por gravedad la mezcla resultante, lo que resulta en la estratificación del glicerol y el
biodiesel. Una vez lograda la estratificación, se recupera el alcohol excedente, mediante
temperatura y vacío.
Los componentes estratificados libres de alcohol excedente se vierten por separado, filtrándose el
biodiesel al ser transvasado a su almacenamiento final.
Alternativas frente a los costos de transesterificación:
Una posibilidad frente al elevado costo que representaría la implementación de una planta de
transesterificación surge de la modificación de los motores diesel teniendo en cuenta exigencias referentes
al bajo consumo de energía. Si se lograra la utilización de este tipo de motores la obtención del
combustible se reduciría notoriamente
El motor: consiste básicamente en una adaptación del motor ciclo diesel, transformándolo en un diseño
destinado a quemar tanto gasoil como cualquier aceite vegetal crudo sin refinación ni transesterificaicón.
2
Se trata de un motor policarburente porque resulta capaz de funcionar usando como combustible una
gama amplia de sustancias, las que deben cumplir pocos requisitos: un alto poder calórico, que estén
limpias de impurezas y que sean suficientemente fluidas para circular por el sistema que alimenta de
combustible al motor. El motor además es semi-adiabático porque logra un funcionamiento de su núcleo
de combustión al doble de temperatura de un motor convencional (requisito necesario para que el
combustible entre en combustión, ya que posee un punto de ignición de 150 ºC frente a los 50 ºC del
gasoil). Las modificaciones básicas son: nuevos diseños en cuanto al pistón, al sistema de enfriamiento, al
sistema de inyección de combustible y a la cámara de combustión.
Ventajas de la utilización de biocombustibles:
-
No incrementa los niveles de CO2 en la atmósfera.
Proporcionan una fuente de energía reciclable, inagotable.
Revitalizan las economías rurales y generan empleo al favorecer la puesta en marcha de un nuevo
sector en el ámbito agrícola.
Se podría reducir los excedentes agrícolas que se han registrado en las últimas décadas. (tomemos el
ejemplo del girasol)
-
La energía total contenida en el combustible es mayor que la que se invierte en su proceso de
fabricación.
- No emite óxido de azufre, agente responsable de la lluvia ácida.
- Mejora el aprovechamiento de tierras con poco valor agrícola y que en ocasiones se abandonan por la
escasa rentabilidad de los cultivos tradicionales.
- Mejora la competitividad al no tener que importar fuentes de energías tradicionales.
- Mejor combustión, que reduce el humo visible en el arranque en un 30%.
Cualquiera de sus mezclas reduce en proporción equivalente a su contenido, las emanaciones de
CO2, CO, partículas e hidrocarburos aromáticos. Dichas reducciones están en el orden del 15% para los
3
hidrocarburos, del 18% para las partículas en suspensión, del 10% para el óxido de carbono y del 45%
para el dióxido de carbono. Estos indicadores se mejoran notablemente si se adiciona un catalizador.
Los derrames de este combustible en las aguas de ríos y mares resultan menos contaminantes y
letales para la flora y fauna marina que los combustibles fósiles.
- Volcados al medio ambiente se degradan mas rápidamente que los petrocombustibles.
Su combustión genera menos elementos nocivos que los combustibles tradicionales reduciendo las
posibilidades de producir cáncer.
- Es menos irritante para la epidermis humana.
Desventajas.
-
El coste de producción de los biocombustibles dobla, aproximadamente, al de la gasolina o gasóleo.
Por eso no son competitivos sin ayudas públicas.
Se necesitan grandes espacios de cultivos
Potenciación de monocultivos intensivos.
El combustible necesita de una transformación previa.
A temperaturas muy bajas los motores tiene dificultad para arrancar. ( tanto este punto como el
anterior se ha visto modificado con la utilización de un nuevo motor policarburante y semiadiabatico).
Experiencias Internacionales Exitosas
En la Unión Europea se estipuló que para 2005, el 5% de los combustibles debe ser
renovable, porcentaje que deberá duplicarse para 2010:
En Francia, todos los combustibles diesel poseen un mínimo del 1% de biodiesel.
En Alemania, el biocombustible se comercializa en más de 350 estaciones de servicio
y su empleo es común en los cruceros turísticos que navegan en sus lagos.
Biodiesel: situación en la Argentina.
El Gobierno de la Nación declaró de interés nacional la producción y comercialización de Biodiesel. Esto
se ve reflejado en el plan de competitividad mediante el decreto 1396/2001, que en su principal punto
exime por el término de 10 años del Impuesto a la Transferencia de los Combustibles (ITC) al biodiesel,
para su uso como combustible puro (B100), como base para mezcla con gasoil o como aditivo del mismo
(B20). El interés está sustentado entre otros, por las propiedades que posee el biocombustible producido a
partir de granos provenientes de cultivos oleaginosos.
Aspectos principales del plan de competitividad
Decreto 1396/2001
Se declara de interés nacional la producción y comercialización de Biodiesel para su uso como
combustible puro, como base para mezcla con gasoil o como aditivo del mismo.
Se establece una exención del Impuesto a la Transferencia de los Combustibles (ITC= $0,15/lt para el
gasoil) al biodiesel por 10 años.
Argentina frente al mundo
Análisis FODA.
FORTALEZAS
Buena disponibilidad de materias primas
Precios competitivos de la producción primaria.
Posibilidad de expansión de las áreas de producción.
Posibilidad de lograr mayor productividad.
Localización adecuada de la industria respecto de las zonas productoras y los puertos.
Mayor escala de producción por empresa que en países competidores.
Moderna tecnología de procesamiento.
Alta productividad de mano de obra industrial.
Avanzada integración en la cadena hacia adelante.
4
OPORTUNIDADES
Posibilidad de reducir costos por instrumentación del Proyecto Hidrovías.y por inversión en ramales
ferroviarios.
Diferenciación por parte de los consumidores europeos de productos transgénicos y no transgénicos.
Utilización de aceites vegetales en la producción de biocombustibles
Posibilidad de mayor apertura de los mercados mundiales derivada de las negociaciones de la Ronda del
Milenio.
Posibilidad de aumentar el consumo de aceites vegetales y harinas proteicas en países en desarrollo.
DEBILIDADES
Alto costo de transporte de materias primas comparados con los países competidores.
Falta de infraestructura para la diferenciación y trazabilidad de productos transgénicos y no transgénicos.
Alta capacidad instalada ociosa para una industria de commodities, de capital intensivo.
Escasa utilización del mercado de futuros y opciones.
Mayores costos de transporte que los competidores, debido a la distancia a los principales mercados
consumidores.
AMENAZAS
Costos financieros adicionales por demoras en la devolución del IVA.
Cambios en los hábitos de consumo con tendencia a la reducción de grasas y aceites en los países
desarrollados.
Nuevas trabas no arancelarias en el comercio mundial en cuanto a calidad y medio ambiente.
Continuidad de la política de subsidios por parte de la UE y EEUU.
Aumento de las áreas sembradas de oleaginosas en EEUU, Brasil, India y el este de Europa.
Aumento de la oferta de aceites de palma y sustitución de aceite de granos en el sudeste asiático.
Dependencia de la UE en las exportaciones de harinas proteicas.
Pérdida coyuntural de competitividad por devaluación en Brasil.
5