Biodiesel from microorganisms and other alternative feedstocks: production, composition and properties

• Autores: David Bolonio Martín
• Directores de la Tesis: José Laureano Canoira López (dir. tes.), Luis Antonio Gómez Fernández (codir. tes.)
• Lectura: En la Universidad Politécnica de Madrid ( España ) en 2018
• Idioma: español
• Materias:
  • Química
    • Bioquímica
      • Ácidos grasos
      • Lípidos
  • Ciencias tecnológicas
    • Tecnología energética
      • Fuentes no convencionales de energía
• Enlaces
  • Tesis en acceso abierto en: Archivo Digital UPM
• Resumen

  • La creciente demanda de energía, la dependencia de los combustibles fósiles y las preocupaciones sobre el cambio climático alientan la búsqueda de fuentes de energía sostenibles. Los biocombustibles, respaldados por las políticas actuales de Europa y Estados Unidos, tendrán probablemente un papel importante en la presente transición energética. El biodiésel puede ser una alternativa al diésel y, actualmente, muchos países lo utilizan en mezclas con dicho combustible. Sin embargo, estudios recientes han señalado la falta de sostenibilidad del biodiésel cuando se produce a partir de aceites como la soja, la palma, la colza y el girasol. Además, algunos fabricantes de automóviles están preocupados por aumentar el porcentaje de biodiésel de mezcla debido a la posible reducción de la calidad del combustible, lo que implica que las propiedades del biodiésel y su relación con su composición sea un tema de interés relevante.

    Esta tesis estudia nuevas fuentes de biodiésel y evalúa sus propiedades, con el objetivo final de mostrar alternativas sostenibles a los aceites actuales utilizados para la producción de biodiésel, aumentando la diversidad de fuentes de energía, reduciendo la dependencia de los combustibles fósiles y promoviendo el desarrollo de una economía circular.

    Las principales propiedades del biodiésel se estiman a partir de su composición, proponiendo nuevas ecuaciones para estimar la estabilidad a la oxidación, el comportamiento en frío y la lubricidad de los ésteres etílicos de ácidos grasos (FAEEs), un tipo de biodiésel que utiliza bioetanol, en lugar de metanol, comúnmente utilizado pero que, actualmente, tiene un origen fósil.

    Los microorganismos son probablemente, entre las materias estudiadas, los que tienen un mayor potencial para convertirse en la principal fuente de biocombustible en un futuro cercano. En esta tesis, se modifica genéticamente la bacteria Escherichia coli para cambiar su composición de ácidos grasos mejorando las propiedades finales del biodiésel obtenido a partir de dichos ácidos grasos.

    Además, esta tesis examina un proceso supercrítico para la producción de FAEEs a partir de grasa animal con alto contenido de ácidos grasos libres, uno de los mayores problemas de las materias primas residuales. Se evalúa la degradación de los compuestos poliinsaturados, un problema común de este tipo de procesos.

    Asimismo, se han evaluado los FAEEs obtenidos a partir de aceite de semilla de uva, opción de gran potencial en países productores de vino como España. Se ha caracterizado y evaluado el potencial como biocombustible de la macroalga Chaetomorpha cf. gracilis, recogida en humedales de Cuba y posible alternativa a plantas terrestres que ocupan terreno cultivable. Por último, se ha producido biodiésel de plantas del desierto de Túnez y se han analizado sus propiedades, una alternativa interesante debido a su baja necesidad de agua y su capacidad para crecer en tierras áridas.