Producción de biodiésel asistida por ultrasonidos.
- Autores: Javier Sáez Bastante
- Directores de la Tesis: Sara Pinzi (dir. tes.), María del Pilar Dorado Pérez (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad de Córdoba (ESP) ( España ) en 2015
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Francisco Jesús López Giménez (presid.), Carlos Ferreira (secret.), Luis María Gandía Pascual (voc.)
- Materias:
- Enlaces
- Tesis en acceso abierto en: Helvia
- Resumen
El constante aumento de los precios de los combustibles fósiles y la excesiva dependencia hacia los países productores de petróleo invitan a la búsqueda de combustibles alternativos útiles para motores de combustión interna. En este sentido, el biodiésel es un biocombustible producido a partir de aceites vegetales, grasas animales y aceite microbiano que presenta algunas ventajas respecto al diésel convencional derivado del petróleo: i) presenta una baja toxicidad; ii) emite menos gases de efecto invernadero; iii) genera una menor contaminación acústica; y vi) presenta flash points superiores a su homólogo procedente del petróleo convirtiéndolo en un combustible más seguro . Los triglicéridos presentes en los aceites son transformados en ésteres monoalquílicos de ácidos grasos a través de una reacción denominada transesterificación que conduce a la formación del biodiésel . Este proceso presenta principalmente dos inconvenientes: (1) lentitud, ya que se requieren largos tiempos de reacción para lograr conversiones significativas y (2) la necesidad de calentamiento agitación vigorosa de la reacción mezcla para asegurar el contacto entre dos las fases inmiscibles que forman el sistema de reacción (alcohol de cadena corta y aceite). Aunque el diesel derivado del petróleo es económicamente más competitivo que biodiésel, el coste de producción de este último se puede reducir optimizando la síntesis del proceso. Por esta razón, en los últimos años, con el objetivo de acelerar la reacción se ha valorado poner en juego energías alternativas distintas al calentamiento y la agitación. De esta manera, los ultrasonidos se han convertido en una de las energías alternativas más atractivas y con una mayor proyección industrial . Los ultrasonidos consisten en ondas acústicas que se propagan en un medio material de manera que cuando se aplica la sonicación a la mezcla de reacción las moléculas que lo forman comienzan a vibrar chocando unas con las otras, como resultado, se produce un aumento de la temperatura y presión locales . Este fenómeno es conocido como cavitación y su principal consecuencia es la generación de una emulsión en el medio de reacción de modo que aumenta la superficie de contacto entre las dos fases inmiscibles induciéndose una transferencia de masa de una fase a otra de manera más eficaz. Este hecho conduce a un aumento considerable de la velocidad de reacción (el tiempo de reacción se reduce del orden de horas a minutos), haciendo así posible también la reducción tanto de la cantidad de reactivos como de catalizador utilizados . En la presente tesis doctoral se han llevado cabo reacciones de transesterificación de aceites vegetales comestibles (de mayor producción mundial) y no comestibles (para reemplazar a los anteriores en la medida de lo posible) asistidas por ultrasonidos mediante una sonda de ultrasonidos en modo "batch" o lote. Además, se realizaron estudios de gasto energético tanto de la transesterificación convencional como de la sonicada midiendo la potencia consumida por los dispositivos necesarios para albergar ambas reacciones (calentador-agitador y sonda) pudiéndose establecer parámetros de eficiencia energética.
