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ANEXOS

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AnexoI

ANTECEDENTES

Enprimerlugarseespecificarloqueseentiendeporbiodisel.Sedescribirsu importancia as como el papel que juega actualmente como combustible renovable alternativo al petrleo, y sus propiedades ms significativas. Finalmente, se describirn los problemas que existen con la acumulacin del subproductoenlaproduccindebiodisel,laglicerina,ylasvasderevalorizacin enlasqueseestinvestigandoy,msenconcreto,laquesellevaacaboeneste proyecto.

I.1 BiocarburantesybiocombustiblesEn la actualidad se producen a escala industrial tres tipos de biocarburantes: el biodisel,obtenidoapartirdelatransesterificacindeaceitesvegetalesygrasas animales con un alcohol ligero, como metanol o etanol; el bioetanol, obtenido fundamentalmentemediantelafermentacindesemillasricasenazcares(altos contenidosenalmidn);yelbiogs,obtenidomedianteladigestinanaerobiade lamateriaorgnica. Aunqueelplanteamientodelusodebiocarburantesapareceenelmomentoque sedesarrollanlosmotoresdecombustin,nosecomienzanadesarrollardichos biocarburantes hasta los aos 80. Al inicio del desarrollo de dichos motores de combustin,aparecielprototipodemotordiesel,diseadoporRudolphDiesel para funcionar con aceites vegetales. Al mismo tiempo, surgieron los primeros automviles estadounidenses, creados por Henry Ford, que funcionaban con bioetanol.Ambosproyectosfueronabandonadospordiversascausas:enprimer lugar, al entrar el petrleo en el mercado se dispuso un combustible barato, eficientey fcilmente disponible. Por lo que elcombustible ms utilizado por el motordieselpasaserunodesusderivados,elgasleo.Porotrolado,eletanol seextraadeunamateriaprimadeelevadovalorenelmercado,elmaz,ycuyo transporte y almacenamiento tiene ciertas dificultades. Por todos estos motivos fuedesestimadoelusodeestosbiocarburantesendichomomento. Aconsecuenciadelasdiversascrisisdelpetrleoquetuvieronlugardurantelos aos 70, las polticas energticas de los aos80 favorecieron la bsqueda de alternativas al petrleo fomentando el desarrollo de los biocarburantes, especialmente en EE.UU. y Brasil, ya que son los primeros productores y consumidoresdebioetanol.

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Actualmente, los datos acerca de la produccin de biodisel sealan que la produccinmundialdesteseencuentraconcentradaprincipalmenteenlaUnin Europea.Sinembargo,esprecisosealarqueBrasil,granproductordebioetanol, inici en los ltimos aos un programa de fomento del biodisel, generado a partirdeaceitedesojaydericino[39]. En la siguiente tabla se muestra el consumo de biocarburantes, en [tep], destinadosaltransporterealizadoporcadapasdelaUninEuropeaduranteel ao 2008[15]. Comparando entre los distintos pases que forman la Unin Europea,Alemaniasigueliderandoencuantoalconsumototaldebiocarburantes (30,8%delconsumototaldelaUE).EnsegundolugarseencuentraFrancia,donde seconsumeel22,3%deltotal.Talycomosededucededichosdatos,estosdos pasesposeenundominioclarodeconsumodebiocarburantesfrentealrestode pases de la Unin Europea. En el caso de Espaa, se encuentra en quinta posicin, con consumos cercanos a Italia, incluso posee mayor consumo de bioetanol.

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TablaAI.1ConsumodebiocarburantesdestinadosaltransporteenlaUninEuropeaen2008(en [tep])

*Aceitevegetalconsumidoentodoslospases,exceptoenSueciaqueconsumecombustible obtenidoapartirdebiogs.**Porrazonesdeconfidencialidad,elaceitevegetalconsumidohasido aadidoalacifradebiodiselenIrlanda.Fuente:EurObservER2010.

LapolticaarancelariadesarrolladaencadapasdelaUninEuropea,influyeenla produccindeste.CabedestacarelcasodeAlemania,dondesehanreducidolas subvencionesrelacionadasconlaproduccindebiocarburantesporloqueseha producido una disminucin notable de la produccin europea con respecto a lo esperado[15]. En otros pases sin embargo, como es el caso de Francia, se han desarrollado polticas basadas en penalizar por contaminar, de manera que se fomentaelusodebiocarburantes.Espaaporsuparte,nosolamentetieneuna poltica libre de aranceles para biocarburantes sino que se compromete a la utilizacin de un 4,78% en volumen de estos en las mezclas con carburantes en gasolineras.SegnlanormaEN590,lamezcladebiocarburantesconcarburantes enproporcionesmenoresal7%v/vseconsideraaditivo,porloquenotienenque 55

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cumplir las normas para carburantes en general ni llevar etiqueta de especificacin; adems se tiene que para estos porcentajes no es necesaria ningunamodificacinenlosmotoresdelosvehculos[40].

I.2 BiodiselI.2.1 Definicindebiodiseleimportancia

Debido a las diferentes definiciones que del trmino biodisel se pueden encontrar, a veces se relaciona con la utilizacin de aceite vegetal puro como biocarburante. El biodisel es un biocarburante lquido, producido a partir de aceitesvegetalesygrasasanimales,siendolacolza,elgirasolylasojalasmaterias primas ms utilizadas para este fin. El prefijo bio hace referencia al carcter natural, renovable y biolgico, y es el concepto diferenciador frente al combustible diesel, que es un destilado de petrleo. Por su parte, el trmino disel,hacereferenciaalusoenestetipodemotores. Debido a la distribucin mundial existente de reservas de petrleo y el reparto heterogneo de fuentes convencionales de energas (petrleo, carbn, gas natural) en el planeta, se ha llegado a una situacin actual en la que un biocarburante como es el biodisel, se est utilizando como aditivo e incluso sustitutodelcombustibledisel,paramotoresdecombustininternadisel.Esto esasdebidoaque,comoyasehamencionado,RudolphDieseldiseen1885su motor Diesel de combustin interna para utilizar aceites vegetales como combustible.Losaltosprecioscomparadosconlosdestiladosdepetrleoylaalta viscosidad de los aceites fueron el motivo por el que se sustituyeron estos combustiblesporeldieselobtenidodelpetrleo.Estasrazonessiguensiendolas principales barreras para que este combustible no haya resultado tan rentable. Porestemotivonosehaapostadofuertementeporl,aunconlasventajasque ellosuponeyqueseverndetalladamentemsadelante.

I.2.2 Propiedades inconvenientes

del

biodisel.

Ventajas

e

Comoyasehacomentadoanteriormente,elbiodiselesunamezcladesteres metlicos derivados de los cidos grasos presentes en los aceites vegetales, obtenidos de manera mayoritaria por reaccin de transesterificacin de los mismos con un alcohol de cadena corta, habitualmente metanol y en menor medida,etanol.Porestemotivo,lossteresmsempleadossonlosderivadosde 56

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metanolyetanol,yesdebidoprincipalmenteasubajocosteperoademsasus ventajasfsicasyqumicas. Laspropiedadesfsicasyfisicoqumicasdelossteresmetlicosderivadosdelos aceites vegetales son similares a las del gasleo, por lo que resulta factible mezclarlos en cualquier proporcin con ste, y usarlos en los vehculos con motoresconvencionalesdisel,sinrealizarmodificacionesdeimportanciaenel diseobsicodelmotor[4142]. En concordancia con lo anterior, la siguiente tabla refleja una comparativa de algunasdelaspropiedadesmsrelevantesdelbiodiselfrentealasdelgasleoy losaceitesdecaraasuusoenmotoresdecombustininterna[43].TablaAI.2Comparativadeimportantespropiedadesentregasleoaceitesbiodisel[44]Propiedad Densidad (15 C; [kg/l]) Viscosidad cinemtica (37,8 C; [mm /s]) Nmero de cetano Entalpa de combustin [MJ/kg] o Punto de enturbiamiento [ C] Azufre [% en peso] Residuo de carbn [% en peso] o Punto de destello [ C]o 2 o

Gasleo 0,84 3,2 45 - 50 44 0 - (+3) 0,3 0,2 63

Aceite de Metil ster girasol de girasol 0,92 35 33 39,5 -6,6