Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua UNAN- Managua Recinto Universitario Rubén Darío Facultad de Ciencias e Ingeniería Departamento de Química Química Industrial Trabajo Final De Economía Industrial. "Obtención de biodiesel a partir de aceite de coco" Elaborado por: ● Valeria Alexandra Blandón Rizo. 19045232 ● Heyling Guisell Velázquez Lazos.19045485 ● Gabriel José Guzmán Cisneros. 19045310 ● Hellen Gabriela Mercado Gutiérrez 18044891 Docente: Sergio Ramírez Fecha de entrega: 15de Julio 2021. Introducción La explotación petrolera en los últimos años ha traído consigo distintas prácticas para la vida como es la producción de combustibles, aunque esto no deja de generar consecuencias para el ambiente. El biodiesel es un bio combustible que se obtiene mediante un tratamiento físico- químico de materia vegetal o residuos orgánicos donde los ácidos grasos libres se neutralizan y la glicerina se ha elimina de los ésteres reemplazándolos con un alcohol. Es así una alternativa más factible para remplazar el Diesel de petróleo ya que posee propiedades similares. Con la implementación del biodiesel a nivel industrial se lograría reducir las emisiones de monóxido de carbono, azufre, hidrocarburos aromáticos y partículas sólidas dándole así un mayor auge al aceite de coco dentro del país. Con esto se lograría producir una mayor cantidad de biodiesel haciendo que el uso del Diesel convencional se reduzca a un porcentaje menor, es decir, que se utilice en las mismas cantidades, evitando así el aumento de los gases tóxicos y la quema de grandes cantidades de combustibles fósiles que influyen significativamente en el efecto invernadero. El presenta trabajo describe la obtención de biodiesel a partir de aceite de coco por el método de transesterificación, con el objetivo de comprobar su reproducibilidad y utilidad, así permitiendo a futuro la experimentación con otros tipos de aceites vegetales, permitiendo una mayor disponibilidad ya que los combustibles convencionales están en escases haciendo que estos encarezcan. Desarrollo El Biodiesel es un combustible obtenido de fuentes renovables, compuesto por ésteres metílicos o etílicos de ácidos grasos, su obtención es a partir de aceite vegetales o grasa animal. El prefijo Bio hace referencia a su naturaleza renovable y biológica a diferencia del diésel se refiere a su uso en motores de este tipo. Como combustible, el biodiesel puede ser usado en forma pura o mezclado con diésel de petróleo. Este biocombustible se obtiene mediante un proceso químico llamado transesterificación de un aceite vegetal (mezcla de triglicéridos de diferentes ácidos grasos) combinados con un alcohol (generalmente etanol o metanol), utilizando como catalizador para acelerar nuestra reacción un NaOH o KOH, formando así un éster etílico o metílico el cual en su conjunto recibe el nombre de Biodiesel. Al biodiesel puro o "combustible sin diesel" se le conoce como B100. Una mezcla de biodiesel con petrodiesel se le denomina BXX. El XX indica la cantidad del biodiesel en la mezcla, por ejemplo, la más común es la B20, con 20 % del biodiesel puro y 80 % del petrodiesel (Demibas 2009), aunque el reglamento actual prevee un máximo permitido de 5.75 % de biodiesel (Demibas 2008). Los combustibles utilizados en el transporte están sujetos, cada vez más, a estrictas regulaciones, como es el caso del diesel en Europa con la UNE EN-590-20-04 y en EUA con la ASTM D975-06. Dentro de las restricciones aplicadas al combustible diesel se encuentran la reducción del azufre (con un máximo permitido para el 2009 de 50 ppm en Europa). Tabla de comparación de las propiedades entre diésel y biodiesel La obtención y uso del biodiesel trae ventajas numerables y desventajas como son las siguientes: Ventajas No requiere mayores modificaciones para su uso en motores diesel comunes. Permite al productor agropecuario autoabastecerse de combustible y a países agrícolas independizarse de los países productores de petróleo, Se ha mostrado por muchos estudios como una alternativa de combustible que reduce las emisiones de: monóxido de carbono (CO), hidrocarburos (HC), dióxido de azufre (SO2), hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP), y material particulado (PM), en comparación con el combustible Diesel. Es aproximadamente diez veces menos tóxico que la sal común de mesa. Su transporte y almacenamiento es más seguro dado su alto flash point. No contiene azufre, y permite el uso de catalizadores. No es nocivo para la salud humana, para la vegetación, los animales. (lenoir.c, 2002) Desventajas: Presenta elevados costos de materia prima, Su combustión puede acarrear un aumento de óxidos de nitrógeno (NOX). Presenta problemas de fluidez a bajas temperaturas (menores a 0ºC). Presenta escasa estabilidad oxidativa, y su almacenamiento no es aconsejable por períodos superiores a seis meses. Su carga en tanques ya sucios por depósitos provenientes del gasoil puede presentar problemas cuando por su poder solvente "limpia" dichos depósitos. (lenoir.c, 2002) (h, 2010) Materiales y métodos En este presente trabajo para la obtención de biodiesel con aceite de coco y vegetal trabajamos con los siguientes materiales para elaborar un montaje de reflujo: refrigerante, mangueras, cocinas, beaker, termómetro, vidrio reloj, espátula, pesa analítica, matraz de tres bocas, agitadores magnéticos, soportes universales, embudos de separación, horno y pipeta. En el caso de los reactivos utilizamos KOH, NaOH, metanol, aceite vegetal, aceite de coco y agua destilada. Elaboramos dos pruebas de biodiesel uno fue con aceite vegetal y el otro fue con aceite de coco; para el aceite vegetal lo primero fue hacer nuestro montaje de reflujos. Luego pasamos a pesar en nuestra pesa analítica el hidróxido de potasio (KOH) el cual fue 1.5 gramos una vez pesado, tomamos una porción de metanol de 40 ml, pasamos a calentar nuestro aceite vegetal el cual fueron 200ml con una temperatura de 60 grados Celsius durante 30 minutos para que reaccione con el metóxido de potasio para formar el catalizador. Se puso el hidróxido de potasio (KOH) en un beaker con el metanol en un agitador magnético para que nuestro (KOH) se disolviera y así formarse nuestro metóxido de potasio una vez que pasaron los 30 minutos calentando el aceite agregamos nuestro metóxido de potasio este lo dejamos por una hora a 60 grados Celsius calentando y agitándose con el agitador magnético para que se formara la reacción y así pudiera convertirse en biodiesel. Una vez que se realizó nuestra reacción pasamos nuestro producto a nuestro embudo de separación, para poder separar la glicerina y el biodiesel esto lo dejamos durante 5 horas, posterior pasamos en un beaker la glicerina al biocombustible le agregamos dos capas de agua destilada para separar las impresas que pudieran quedar en el biodiesel. Dejamos reposar durante 30 minutos votamos las impurezas y pasamos esto en un beaker de 200 ml y lo metimos al horno a 60 grados Celsius por 24 horas para quitar todo residuo de agua, luego lo sacamos y lo envasamos y etiquetamos nuestro producto, obteniendo también como subproducto la gliserina. Obtención de biodiesel atreves de aceite de coco para el aceite de coco se realizó el mismo procedimiento, lo primero fue hacer nuestro montaje de reflujos. Luego pasamos a pesar en nuestra pesa analítica el hidróxido de sodio (NaOH) el cual fue 1.5 gramos una vez pesado, tomamos una porción de metanol de 40 ml, pasamos a calentar nuestro aceite de coco el cual fueron 200ml con una temperatura de 60 grados Celsius durante 30 minutos para que reaccione con el metóxido de sodio para formar el catalizador. Se puso el hidróxido de sodio (NaOH) en un beaker con el metanol en un agitador magnético para que nuestro (NaOH) se disolviera y así formarse nuestro metóxido de sodio una vez que pasaron los 30 minutos calentando el aceite agregamos nuestro metóxido de sodio este lo dejamos por una hora a 60 grados Celsius calentando y agitándose con el agitador magnético para que se formara la reacción y así pudiera convertirse en biodiesel. Una vez que se realizó nuestra reacción pasamos nuestro producto a nuestro embudo de separación, para poder separar la glicerina y el biodiesel esto lo dejamos durante 3 horas, posterior pasamos en un beaker la glicerina al biocombustible le agregamos dos capas de agua destilada para separar las impurezas que pudieran quedar en el biodiesel. Lo dejamos reposar durante 30 minutos votamos las impurezas y pasamos esto en un beaker de 200 ml y lo metimos al horno a 60 grados Celsius por 24 horas para quitar todo residuo de agua, luego lo sacamos, lo envasamos y etiquetamos nuestro producto, obteniendo también como subproducto la glicerina. Esta se genera por impurezas, restos de agua, metanol. El biodiesel es una alternativa que ha ganado una especial atención en el mercado global, aunque muchas veces ha sido cuestionado y aún está sujeta a superar varios problemas y muchos prejuicios. Este puede ser utilizado en vehículos que no daña el medio ambiente y contribuir al desarrollo de energías renovables. Además, que de este producto se puede sacar la glicerina como subproducto el cual puede limpiarse y utilizarse para la elaboración de jabones. Este producto podría ponerse varios tipos de oferta para el consumidor para que este producto vaya usándose en el día a día y poder disminuir su contaminación ambiental y así alcanzar un punto de equilibrio. Por lo tanto, ¿el uso de biodiesel es una opción viable para las empresas? La respuesta corta es sí. En otros países se ha desarrollado políticas para la introducción de biocombustibles en los procesos productivos como una medida para disminuir los gases contaminantes, Sin embargo, El biodiesel Puede ser una alternativa para disminuir el uso de combustibles fósil. El biodiesel Reduce los riesgos sobre la salud se identificaron niveles de PAH y nPH compuestos riesgosos para el cáncer. el impacto de este producto en la salud humana es un importante criterio para su empleo en aplicaciones comerciales el efecto sobre la salud puede ser medido en términos de toxicidad del producto para el cuerpo humano, así como el impacto sobre la salud de las emisiones de escape de los motores por lo tanto el biodiesel es menos tóxico que el diésel convencional. El biodiesel proporciona un leve incremento o decremento en óxido de nitrógeno dependiendo del tipo de motor distintos estudios en Estados Unidos han demostrado que el biodiésel reduce un 90% de los riesgos de contraer cáncer. (chams, 2006) la exposición del humo del diésel podría provocar tos, flemas y disnea. Hay pruebas de que la exposición repetida a los humos diésel durante un periodo de unos 20 años puede aumentar el riesgo de cáncer de pulmón. Como se sabe, los gases principales que contiene el humo de los motores diésel son dióxido de carbono (CO2), oxígeno, nitrógeno, vapor de agua monóxido de carbono, dióxido de azufre, óxidos de nitrógeno, así como hidrocarburos, entre otros. La principal característica de estas emisiones es que producen partículas en una proporción de aproximadamente 20 veces superior a la de los motores de gasolina. Cabe mencionar que en 2012 la Agencia Internacional para la Investigación del Cáncer, responsable de vigilar que partículas son cancerígenas, colocó a las de origen de combustión de diesel en el nivel 1 de peligrosidad, es decir, que son capaces de provocar cáncer. Otros efectos negativos de estas emisiones pueden notarse en las mucosas de las vías respiratorias y de los ojos, pero otros datos del Instituto suizo de salud pública señalan que varias patologías cardiovasculares que pueden ir desde el infarto de miocardio al ictus cerebral pueden ser provocadas por la exposición a este tipo de contaminante (maldonado, 2018) Es por eso que al usar biodiesel estaríamos dando una mejora en el medio ambiente y en la salud de los consumidores, aunque hallan desventajas al usar este producto si lo usáramos, aunque sea un 30 por ciento tuviéramos menos riesgos en la salud y en nuestro medio ambiente, el biodiesel ha sido recomendado por muchos expertos ya que este producto es factible y ecológico el biodiesel es usado en las agroindustrias, además que gracias al biodiesel obtenemos la glicerina. La cual es utilizada para la elaboración de jabones y cosméticos sus Propiedades son: Cumple funciones lubricantes y humectantes, Es un buen antiséptico, Se puede usar como emoliente, Puede actuar como calmante en irritaciones de la piel, Tiene características hidratantes (angulo, 2021) NORMA ASME OPERACIÓN: 4 INSPECCION: 1 DEMORA: 4 TRANSPORTE: 1 ALMANECAMIENTO: 1 TOTALES: 11 Conclusiones El biodiesel es una buena alternativa ante la problemática que actualmente el mundo pasa, por la contaminación por los gases emitidos a causa de los hidrocarburos, ya que este biocombustible tiene la ventaja de ser un combustible más limpio y renovable, en la actualidad, el biodiesel no se podría remplazar por la alta demanda que tiene el Diesel convencional, pero si puede utilizar en porcentaje con el Diesel convencional y así disminuir la contaminación que provoca los gases del Diesel convencional. Es por ende por medio de esta investigación experimental que se realizó y se obtuvo resultados que, durante los procesos, primeramente, de extracción del aceite de Coco y luego la obtención del Biodiesel, se concluye que, durante el proceso de Transesterificación, es un proceso que representa una alternativa viable a la hora de producir este Biocombustible, además tener en cuenta que el aceite de coco es una materia prima apta para la producción de biodiesel, y gracias a esto nos favorece con la conservación del medio ambiente y que es un proceso que puede ser escalado a un nivel industrial. Anexos Referencias Bibliografía angulo, a. (25 de 05 de 2021). nutricion y farmacia. Obtenido de nutricion y farmacia: https://nutricionyfarmacia.es/blog/salud/fitoterapia/que-es-la-glicerina-y-para-que-sirve-usos-y-beneficios/ chams, c. (2006). estudio de markwtin para la comerlizacion de biodiesel . Obtenido de estudio de markwtin para la comerlizacion de biodiesel : https://biblioteca.utb.edu.co/notas/tesis/0039489.pdf delgado, s. (12 de 03 de 2015). revista Ingenierías Universidad de Medellín. Obtenido de revista Ingenierías Universidad de Medellín.: https://manosverdes.co/biodiesel-ventajas-y-desventajas-del-uso/ h, b. m. (2010). Progress in biodiesel. Obtenido de Progress in biodiesel: http://www.scielo.org.co/pdf/luaz/n36/n36a02.pdf lenoir.c. (2002). Análisis de la producción de Biodiesel. Obtenido de Análisis de la producción de Biodiesel: http://www.scielo.org.co/pdf/luaz/n36/n36a02.pdf maldonado, i. d. (02 de 11 de 2018). saludiario . Obtenido de saludiario : https://www.saludiario.com/estos-son-los-riesgos-de-respirar-los-gases-del-diesel/
