Análisis de factibilidad termodinámica de la reacción de producción de carbonato de glicerol

Abstract

Hoy el mundo se encuentra en un proceso de transición energética, donde se busca migrar de las energías de origen fósil a energías de origen renovable [1]. Como consecuencia, varios países han desarrollado procesos a nivel industrial de producción de biocombustibles a partir de aceites vegetales por transesterificación [2]. Este proceso genera como residuo glicerol, el cual no tiene una aplicación que justifique su producción, generando costos adicionales a los productores de biocombustibles en almacenamiento, y disposición [3]. Una estrategia para mitigar el impacto del glicerol es transformarlo en carbonato de glicerol para darle valor agregado. El carbonato de glicerol es empleado como electrolito en las baterías de iones de litio, como disolvente orgánico de alto punto de ebullición y como producto intermedio valioso en diversas industrias. Este proceso tiene la ventaja adicional de que emplea CO2 como reactivo lo cual contribuye a mitigar las emisiones de este gas de efecto invernadero en la atmósfera [4]. Este trabajo presenta el análisis termodinámico de la reacción de carbonato de glicerol, para estudiar su factibilidad y sus estrategias de producción. Para esto, se calculó la constante de equilibrio de la reacción a diferentes concentraciones de reactivos, y diferentes temperaturas. La constante de equilibrio se determinó por dos metodologías, por minimización de la energía libre de Gibbs, y por relación de las propiedades termodinámicas a condiciones estándar. Las propiedades termodinámicas a condiciones es Joback. El análisis termodinámico del método 1 permitió concluir que la reacción es solo factible a muy altas temperaturas debido a la concentración de agua en el equilibrio, se obtiene mayor conversión cuando hay las moles iniciales de CO2.