Producción de biodiésel a partir de aceite refinado de palma mediante transesterificación con etanol evaluando el efecto en una planta térmica piloto: caracterización física y medio ambiental.

Abstract

Esta investigación trata sobre la PRODUCCIÓN DE BIODIÉSEL a partir de ACEITE REFINADO DE PALMA mediante TRANSESTERIFICACIÒN CON ETANOL y la EVALUACIÓN DEL EFECTO EN UNA PLANTA TÈRMICA PILOTO realizando la CARACTERIZACIÒN FÍSICA Y MEDIO AMBIENTAL La obtención de biocombustible es un ejemplo claro, que las energías renovables tienen una doble ventaja sobre combustibles de tipo fósil, ya que posibilitan la diversificación energética reduciendo la dependencia del petróleo y disminuyendo las emisiones globales de CO2 y CO. Por lo tanto, la finalidad de este trabajo es la producción de biodiésel a partir del aceite refinado de palma (ARP) mediante transesterificación utilizando dos (2) catalizadores (hidróxido de potasio y etanol) a escala de laboratorio y luego producirlo industrialmente en la planta piloto de biodiésel de la Fundación Universitaria de Colombia - UNIAGRARIA. Este producto se caracteriza de acuerdo a la norma ASTM D 6751, y posteriormente, se utiliza como combustible en la planta térmica piloto de la Universidad ECCI en donde se determina ambientalmente a través de medición de emisión de gases y físicamente con la potencia eléctrica y mecánica generada por la planta térmica piloto. De acuerdo a lo anterior, se obtuvo que el biodiésel producido a nivel laboratorio cumple con la norma ASTM D6751 por lo que se continuó con su producción industrial obteniendo también un biodiésel similar al anterior, luego se empleó como combustible para generación eléctrica, con diferentes mezclas entre biodiésel y diésel propiamente; en donde se obtienen resultados sobre el consumo de combustible en donde las mezclas B100 y B70 son las de mejor rendimiento, resultados sobre las emisiones atmosféricas de O2, CO2, CO, NO, NOX encontrando que las mezclas B70 y B100 son las mejores para el ambiente, resultados sobre la cantidad de aire requerido para una combustión eficiente en donde las mezcla B70 es la mejor, también resultados de la temperatura de salida de gases de combustión en donde los gases se emiten por debajo de los niveles requeridos por normas internacionales, y por último, resultados de la potencia eléctrica y mecánica generada por cada una de las mezclas de biocombustible, en donde la potencia no es dependiente las mezclas utilizadas en la planta térmica piloto utilizada. Se concluye cual es la mezcla óptima de biodiésel en cuanto a los resultados obtenidos comparados con el diésel puro y de acuerdo a lo anterior se establecen posibles trabajos a futuro que se pueden realizar sobre el estudio con la mezcla entre el ARP obtenido con un aceite vegetal usado, para obtener un comparativo y observar si el efecto puede ser de utilidad al ambiente porque podría dársele un uso alternativo a este último aceite producido industrialmente.

This research is about the PRODUCTION OF BIODIESEL from REFINED PALM OIL by ETHANOL TRANSESTERIFICATION and THE EVALUATION ON A PILOT THERMAL PLANT carrying out PHYSICAL AND ENVIRONMENTAL CHARACTERIZATION. Biofuel´s obtention is a clear example that renewable energies have a double advantage over fossil fuels, since they enable energy diversification by reducing dependence from oil and falling down global CO2 and CO emissions. Therefore, this work´s purpose is biodiesel´s production from refined palm oil (RPO) by transesterification, using two (2) catalysts (sodium hydroxide and ethanol) in laboratory scale for later produce biodiesel industrially in its biodiesel’s plant pilot. After that, this product is characterized according to ASTM D 6751, and subsequently, it is used as a fuel in the ECCI University´s thermal plant pilot, it is determined environmentally through measurement of gas emissions and physically trough the electrical power generated by the pilot thermal plant. According to the above, the biodiesel produced at laboratory level complies with the ASTM D6751 standard, so it continued with its industrial production, obtaining also a biodiesel similar to the previous one, then it was used as fuel for electrical generation, with different mixtures between biodiesel and diesel itself; the results obtained about fuel consumption show B100 and B70 mixtures are the ones with the best performance, results about atmospheric emissions of O2, CO2, CO, NO, NOX, show that the B70 and B100 mixtures are the best for the environment, results on the amount of air required for efficient combustion demonstrated that B70 mixture is the best, also results on the flue gas outlet temperature show the gases are emitted below the levels required by international standards, and finally, results of the electrical and mechanical power generated by each of the biofuel mixtures, prove that power is not dependent on the mixtures used in the pilot thermal plant used. In conclusion, this work, shows the optimal biodiesel mixture in terms of the results obtained compared to pure diesel and according to the above, possible future work is established that can be carried out on the study with the mixtures between the ARP obtained with a vegetable oil used, to obtain a comparison and see if the effect can be useful to the environment because an alternative use could be given to the latter industrially produced oil.