EVALUACION EXPERIMENTAL DE LA ESTABILIDAD OXIDATIVA DEL BIODIESEL OBTENIDO POR TRANSESTERIFICACIÓN DE ACEITE DE SOYA

I. INTRODUCCIÓN 1 1.1 Formulación del problema (Hipótesis) 2 1.2 Justificación 2 1.3 Objetivo 3 a. Objetivo general 3 b. Objetivos específicos 3 II. MARCO TEÓRICO 4 2.1. Estadísticas de biocombustibles 4 2.2. Biodiésel 4 2.3. Composición de los aceites vegetales 5 2.4. Composición del biodiésel 7 2.5. Transesterificación 9 2.5.1. Transesterificación catalítica ácida 9 2.5.2. Transesterificación catalítica alcalina 10 2.6. Efecto de diferentes parámetros en la producción de biodiesel 10 2.6.1. Efecto de la relación molar 10 2.6.2. Efecto de la humedad sobre el rendimiento del biodiesel 11 2.6.3. Efecto de la temperatura 11 2.6.4. Efecto de la agitación 11 2.6.5. Tiempo de reacción 11 2.6.6. Cantidad de catalizador 12 2.7. Estabilidad oxidativa del biodiesel 12 2.7.1. Efecto de la inestabilidad oxidativa 12 2.7.2. Medición de la estabilidad oxidativa 13 III. METODOLOGÍA 14 3.1. Diseño 14 3.2. Población, muestra y estadística 15 IV. DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN 16 4.1. Propuesta 16 4.2. Análisis y desarrollo del tema de investigación 17 4.2.1. Análisis del aceite de soya 17 4.2.2. Procedimiento de obtención de biodiesel por transesterificación catalítica alcalina 18 4.2.3. Preparación de las muestras de biodiesel con variación de parámetros 22 4.2.4. Análisis fisicoquímico del biodiesel 27 4.2.5. Determinación de la estabilidad oxidativa mediante método de peróxidos 30 4.3. Resultados 39 CONCLUSIONES 45 RECOMENDACIONES 46 BIBLIOGRAFÍA 47 ANEXOS 49 LISTA DE TABLAS Tabla 1. Estructura química de ácidos grasos más comunes en los aceites vegetales. 6 Tabla 2. Composición de ácidos grasos en los aceites vegetales. 7 Tabla 3. Comparación de las propiedades entre Diesel y biodiesel. 8 Tabla 4.Composición del aceite de soya. 17 Tabla 5. Propuesta variación de parámetros. 23 Tabla 6. Parámetros operacionales muestra A. 23 Tabla 7. Parámetros operacionales muestra B. 24 Tabla 8. Parámetros operacionales muestra C. 24 Tabla 9. Parámetros operacionales muestra D. 25 Tabla 10. Denominación muestras. 25 Tabla 11. Rendimiento del proceso de transesterificación con modificación de parámetros operacionales. 26 Tabla 12. Resultados del análisis fisicoquímico al biodiesel. 30 Tabla 13. Volúmenes de titulación con tiosulfato. 32 Tabla 14. Formación de peróxidos en el biodiesel. 36 LISTA DE FIGURAS Figura 1. Proceso básico de esterificación. 5 Figura 2. Reacción de la transesterificación del triglicérido. 9 Figura 3. Valoración del catalizador. 18 Figura 4. Preparación metóxido de sodio. 19 Figura 5. Proceso de transesterificación. 20 Figura 6. Separación del biodiesel. 21 Figura 7. Lavado del biodiesel. 22 Figura 8. Medición de la densidad del biodiesel. 27 Figura 9. Medición del punto de inflamación del biodiesel. 28 Figura 10. Medición de la viscosidad del biodiesel. 28 Figura 11. Medición del PH del biodiesel. 29 Figura 12. Medición humedad del biodiesel. 29 Figura 13. Gráfica de incremento de peróxidos en el tiempo. 37 Figura 14. Muestras de biodiesel con diferente antigüedad. 38

La sustitución de los combustibles denominados fósiles o tradicionales derivados del petróleo por otros de origen biológico representa uno de los grandes retos que actualmente enfrenta la humanidad. Una de las alternativas más factibles para reemplazar el diésel de petróleo es el biodiésel. Este es un combustible renovable producido a partir de aceites vegetales (comestibles o no comestibles; nuevos o usados) y grasas animales, que posee propiedades similares a las del petróleo. El biodiesel es un biocombustible cada vez más utilizado en todo el mundo debido a su bajo contenido de emisiones, menor impacto ambiental y alto potencial energético. Además, se ha verificado que con el uso de biodiesel se logran reducir las emisiones de monóxido de carbono, azufre, hidrocarburos aromáticos y partículas sólidas al ambiente. La manera convencional de sintetizar biodiesel es mediante la transesterificación de aceites vegetales con metanol y catálisis homogénea básica. En el presente proyecto se realizó un análisis exhaustivo del biodiesel producido a partir de aceites vegetales, mediante la evaluación de sus propiedades físicas, químicas y térmicas. El objetivo principal, evaluar la calidad del biodiesel producido y su estabilidad oxidativa, propiedad clave para la vida útil de este biocombustible, determinando así su viabilidad como fuente de energía renovable.