Síntesis de biodiésel asistida por ultrasonidos a partir de aceites vegetales no comestibles

Abstract

El biodiésel es un biocombustible derivado de aceites de origen vegetal, de algunas especies de algas, de microorganismos y grasas animales de distinta procedencia. Químicamente, este biocombustible consiste en ésteres alquílicos de ácidos grasos y su regulación esta normada en Europa por los estándares que se especifican en la normativa EN 14214. Los aceites vegetales más utilizados para la producción de biodiesel en el mundo actualmente son los aceites de palma, soja y colza. Estos aceites también son utilizados en la alimentación humana, de manera que según algunos científicos y organismos internacionales, el uso de estos aceites para la producción de biocombustibles está provocando un aumento en los precios de los mismos además de tener que dedicar parte de la superficie cultivable para su producción. De este modo, se están buscando alternativas de materias primas viables para la producción de biodiésel que no compitan con la alimentación humana. Por otro lado, la reacción que da lugar al biodiésel se conoce con el nombre de transesterificación e implica la reacción de dos fases inmiscibles (alcohol de cadena corta y triglicéridos) por lo que para su consecución tienen que emplearse tanto calentamiento como agitación vigorosa dando lugar a largos tiempos de reacción y a gastos energéticos elevados. Una de las opciones utilizadas en los últimos años es asistir la reacción mediante la exposición a los ultrasonidos. En el presente trabajo se realizan transesterificaciones con aceites de Camelina sativa, Ricinus communis y Sinapis alba mediante una sonda ultrasónica en modo batch a una frecuencia fija de 20 kHz y con un ciclo útil y una amplitud optimizada dependiendo del aceite utilizado. Además, en el caso del aceite de Sinapis alba se realizó una reacción también en modo batch en un transductor a 195 kHz. En ambos casos, se consiguieron rendimientos superiores a 96.5% w/w que es el mínimo exigido por la normativa EN 14013 (incluida en la norma EN 14214) para que el biodiésel pueda ser comercializado sin mezclarse con diesel derivado del petróleo.