Biodiesel y biogasoil a partir de materias primas

“Biodiesel y biogasoil a partir de materias primas alternativas“ Grupo de Derivados de la Industria Alimentaria Departamento de Ciencia y Tecnología de Alimentos Facultad de Química - UDELAR Dr. Iván Jachmanián ijachman@fq. edu. uy

Áreas de trabajo de interés en un marco de “biorrefinería”: Biocombustibles Biodiesel Biogasoil Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

Biodiesel OOCR 1 OH Catalizador OOCR 2 + 3 R 4 OH OOCR 3 Triglicérido (aceite/grasa) OH OH Alcohol Glicerol + R 1 COOR 4 + R 2 COOR 4 + R 3 COOR 4 Ésteres alquílicos (Biodiesel) Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

Materias primas alternativas? • Costos • Carga impositiva • Huella de carbono Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

Materias primas alternativas: 1. Aceite de microalgas 2. Aceites de descarte de fritura Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

1. - Microalgas: VENTAJAS: • Pueden producirse en áreas no cultivables. • Rápida generación de biomasa. • Absorben eficientemente CO 2. • Alta productividad de aceite. • Contenido y composición de lípidos “modificable”. DESAFÍOS: • Eficiencia en la extracción de aceite. • La cantidad de lípidos y carbohidratos. • Composición del aceite (tipo de ácidos grasos y compuestos “no convertibles”). Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

Proyecto • Evaluación del aceite de microalgas viables en la región para la producción de biodiesel. Responsable: Ignacio Vieitez, Programa ANCAP/UDELAR, período de ejecución: nov 2013 – dic 2015. Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

Aceite de microalgas leb laboratório de engenharia bioquímica Universidade Federal do Rio Grande do Sul (FURG) Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

Algunos resultados • Biomasa seca de Spirulina platensis: 7 % es aceite. • Muy bajo rendimiento en extracción de aceite con solventes. • Transesterificacion “in situ” asistida por ultrasonido y co-solvente: rendimiento del 43 % • Producto contenido de éster del 97, 6 % Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

Universidade Federal do Rio Grande Biofijación de CO 2 (LEB) Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

Universidade Federal dodo Rio Grande Planta piloto para biofijación de CO 2 por microalgas en la usina térmica Presidente Médici (UTPM, Candiota - RS) Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

2. - Aceites de fritura: VENTAJAS: • Material de descarte. • No comestible. • Disposición no resuelta. DESAFÍOS: • Estrategia de recolección (costo). • Composición compleja. • Calidad muy variable. • Bajo rendimiento de conversión a biodiesel. • Presencia de compuestos “no convertibles”. Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

POLÍMERO Triglicérido Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

Hidrogenación de aceites vegetales 3 – 10 bar H 2 140 – 170 °C Ni, Pd, Pt Trioleína (PF = - 4 °C) Triestearina (PF = 73 °C) Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

50 -100 bar H 2 300 -350 °C Co. Mo/Al 2 O 3 Ni. Mo/Al 2 O 3 Octadecano Propano Trioleína + 6 H 2 O Hidrodeoxigenación (HDO) Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

“Hidrotratamiento” de aceites vegetales Hidrodeoxigenación (HDO): R-COOR´ + 4 H 2 R-CH 3 + R´-H + 2 H 2 O R-H + R´-H + CO + H 2 O R-H + R´-H + CO 2 Decarbonilación (HDCn): R-COOR´ + 2 H 2 Decarboxilación (HDCx): R-COOR´ + H 2 Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

Proyecto: • Biocombustibles líquidos de segunda generación mediante la hidrodeoxigenación catalítica de aceites de fritura. Responsable: Iván Jachmanián, Programa Fondo Sectorial de Energía (ANII), período de ejecución: mar 2015 -feb 2017. Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

Reactor Parr (alta T y P) Tanque H 2 Bureta Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química

Capacidades técnicas • Sistemas de reacción: • Reactores Parr 4570 HP/HT (250 m. L) y Thar Technologies (50 m. L) • Reactor tubular HP/HT (42 m. L) • Equipamiento Analítico: • GC, HPLC, DSC. Derivados de la Industria Alimentaria. CYTAL. Facultad de Química