Publicado
Evaluating the effect of temperature on biodiesel production from castor oil
Evaluación del efecto de la temperatura en la producción de biodiesel con aceite de higuerilla
DOI:
https://doi.org/10.15446/ing.investig.v30n2.15733Palabras clave:
castor oil, biodiesel, transesterification, alkaline catalysis (en)aceite de higuerilla, biodiesel, transesterificación, catálisis básica (es)
Descargas
Problems arising between biofuels and food as raw materials have led to investigating the use of inedible raw materials for their production. This work was aimed at studying the effect of temperature on converting castor oil in biodiesel production. Oil transesterification with methanol was carried out using an alkaline catalyst (0.5% NaOH - water solution) for 1 hour using a 6:1 alcohol/oil molar ratio, at atmospheric pressure and taking temperature as a free variable. The temperature was evaluated at 68°F, 86°F, 104°F and 122°F. The reaction products were analysed by gas chromatography (CG-FID) for quantifying the fatty acid methyl esters (FAME) present. The results showed different dispersion depending on temperature, finding that 122°F resulted in less dispersion than the others. CG-FID analysis showed that most FAME content was reached at 122°F, such temperature giving the highest ricinoleic acid conversion rate. Gas chromatography also revealed that reaction time was adequate, in process conditions, for obtaining ricinoleic acid-based 94.26% conversion.
Los conflictos entre los biocombustibles y el uso de alimentos como materias primas han abierto la posibilidad de investigar el uso de materias primas no comestibles para su producción. Este trabajo busca estudiar el efecto que tiene la temperatura sobre la conversión en la producción de biodiesel usando aceite de higuerilla. La transesterificación del aceite con metanol se realiza vía catálisis básica (0,5 % de NaOH) en un tiempo de 1 hora, usando una relación molar 6:1 de alcohol/aceite, bajo presión atmosférica, y dejando como variable libre la temperatura, a la cual se le asignaron los valores de 20, 30, 40 y 50 °C, llevando a cabo una réplica para cada valor. Los productos de reacción se analizaron mediante cromatografía de gases (CG-FID) para cuantificar la presencia de FAME (metil ésteres de ácidos grasos). Los resultados presentaron dispersiones diferentes dependiendo de la temperatura, encontrando la menor dispersión con el biodiesel obtenido a 50 °C. El análisis por cromatografía de gases demuestra que el contenido de FAME de mayor proporción se alcanza en las muestras de 50 °C, temperatura a la cual fue mayor la conversión del ácido ricinoleico (el de mayor presencia en el aceite de Higuerilla). La cromatografía también revela que el tiempo de reacción es el adecuado, a las condiciones de proceso establecidas, para lograr una conversión del 94,26% basada en el ácido ricinoleico.
Referencias
Alizadeh, A. M., Reza, M. P., Shanrokhi, M., Analysis of control structure for recycled reaction/separation processes with first order reaction., Petroleum and Coal, Vol. 48, 2006, pp. 48-60.
American Society for Testing and Materials., ASTM D1980-87. Standard Test Method for Acid Value of Fatty Acids and Polymerized Fatty Acids. [on-line], 1998. www.astm.org.
Conceicao, M., Candeiab, R., Silvac, F., Bezerrab, A., Fernandes, V., Souzab, A., Thermoanalytical characterization of castor oil biodiesel., Renewable & sustainable energy reviews, Vol. 11, No. 5, June, 2007, pp. 964-975.
CORPODIB y INDUPALMA S.A., Programa estratégico para la producción de biodiesel -combustible automotriz- a partir de aceites vegetales., Bogotá: Unidad de Planeación Minero energética, 2003.
CORPODIB., Estado del Arte de las Tecnologías de Producción de Biodiesel., Bogotá: s.n., 2007, pp. 323-326.
Demirbas, A., Biodiesel fuels from vegetable oils via catalytic and non-catalytic supercritical alcohol transesterifications and other methods: a survey., Energy Conversion & Managment, Trabzon, Turkey: s.n., 2002.
Demirbas, A., Biodiesel production from vegetable oils via catalytic and non-catalytic supercritical methanol transesterification methods., Progress in Energy and Combustion Science, Elsevier, 2005.
Demirbas, A., Comparison of transesterification methods for production of biodiesel from vegetable oils and fats., Energy Conversion & Managment, Trabzon, Turkey: s.n., 2007.
Demirbas, A., Biofuels sources, biofuel policy, biofuel economy and global biofuel projections., Energy Conversion & Managment. Trabzon, Turkey: s.n., 2008.
Demirbas, A., Production of biodiesel fuels from linseed oil using methanol and ethanol in non-catalytic SCF condition. Trabzan: Elsevier, 2008, Biomass & Bioenergy.
Guerrero, C. A., Sierra, F., Olmos, G., Aceite de Higuerilla alternativa como combustible., AIMUN (ed.), 1st Ed, Bogotá-Colombia, Universidad Nacional de Colombia, 2009, pp. 49-70.
Guerrero, A. M., Narváez, P.C., Prospectiva de la producción en Colombia de oleoquímicos derivados del aceite de Higuerilla., Bogotá: BSc thesis, Universidad Nacional de Colombia, 2003.
Isayama, Y., Saka, S., Effects of Water on biodiesel fuel production by supercritical methanol treatment., Bioresource Technology, Japon, Elsevier, 2003.
Martínez O., Sánchez F. J., Suárez, O. Y., Producción de ésteres etílicos a partir de aceite de palma RBD., Revista de Ingeniería e Investigación, 2007.
Dimensions
PlumX
Visitas a la página del resumen del artículo
Descargas
Cómo citar
Licencia
Derechos de autor 2010 Carlos Alberto Guerrero Fajardo, Iván David Osorio León, Fabio Emiro Sierra Vargas
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Los autores o titulares del derecho de autor de cada artículo confieren a la revista Ingeniería e Investigación de la Universidad Nacional de Colombia una autorización no exclusiva, limitada y gratuita sobre el artículo que una vez evaluado y aprobado se envía para su posterior publicación ajustándose a las siguientes características:
1. Se remite la versión corregida de acuerdo con las sugerencias de los evaluadores y se aclara que el artículo mencionado se trata de un documento inédito sobre el que se tienen los derechos que se autorizan y se asume total responsabilidad por el contenido de su obra ante la revista Ingeniería e Investigación, la Universidad Nacional de Colombia y ante terceros.
2. La autorización conferida a la revista estará vigente a partir de la fecha en que se incluye en el volumen y número respectivo de la revista Ingeniería e Investigación en el Sistema Open Journal Systems y en la página principal de la revista (https://revistas.unal.edu.co/index.php/ingeinv), así como en las diferentes bases e índices de datos en que se encuentra indexada la publicación.
3. Los autores autorizan a la revista Ingeniería e Investigación de la Universidad Nacional de Colombia para publicar el documento en el formato en que sea requerido (impreso, digital, electrónico o cualquier otro conocido o por conocer) y autorizan a la revista Ingeniería e Investigación para incluir la obra en los índices y buscadores que estimen necesarios para promover su difusión.
4. Los autores aceptan que la autorización se hace a título gratuito, por lo tanto renuncian a recibir emolumento alguno por la publicación, distribución, comunicación pública y cualquier otro uso que se haga en los términos de la presente autorización.
