El Biodiesel es un combustible liquido que se obtiene a partir de materias primas renovables, como aceites y grasas vegetales y/o aceites de fritura usados, y es asimilable al gasóleo de automoción de origen fósil (petróleo). Los aceites vegetales que se utilizan suelen ser la soja, la colza, la palma y el girasol. Aunque estas especies suelen ser las materias primas más utilizadas en su producción, se puede obtener a partir de más de 300 especies vegetales, dependiendo de cual sea la que más abunde en el país de origen. El hecho de que también se pueda obtener a partir de la transformación del aceite vegetal de cocina frito ha cobrado fuerza ante la necesidad de reciclar los aceites usados de la cocina, especialmente procedentes de bares, restaurantes y asadores. El término biodiesel se refiere, en general, a los ésteres metílicos obtenidos a partir estos aceites mediante un proceso llamado transesterificación metílica.
En el año 1992 se inicio la producción a escala industrial del Biodiesel en toda Europa (Austria, Bélgica, Francia, Alemania, Italia y Suecia), llegándose en la actualidad a producirse más de un millón de toneladas anuales.
Descripción técnica
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Los aceites y grasas, desde el punto de vista químico, están formados mayoritariamente por triglicéridos, es decir, ésteres con tres cadenas moleculares de ácidos grasos unidas a una molécula de glicerol. Cuando el glicerol se substituye por metanol obtenemos tres moléculas de metiléster y una molécula de glicerina. esto es lo que ocurre en las reacciones de transesterificación, una molécula de triglicérido reacciona con tres moléculas de monoéster y una de glicerina.
Reacción que tiene lugar:
Aceite vegetal usado + Metanol à Ester Metílico de Ácidos Grasos + Glicerina
CH2-OCO-R1 CH3-OCO-R1 CH2-OH
xml:namespace prefix = v /> CH-OCO-R2 + 3CH3OH à CH3-OCO-R2 + CH-OH
CH2-OCO-R3 CH3-OCO-R3 CH2-OH
Tipos de Biodiesel
Según el tipo de materia prima usada, tenemos los siguientes tipos de Biodiesel (términos identificativos en inglés)
- RME... Rape Methyl Ester (Ester Metílico de Aceite de Colza)
- SME... Soya/sunflower Methyl Ester (Ester Metílico de Aceite de Soja o Girasol)
- PME... Pal Methyl Ester (Ester Metílico de Aceite de Palma)
- FAME... Fatty Acid Methyl Ester (Ester Metílico de Ácidos Grasos = Otros tipos de Aceites y/o grasas vegetales y/o animales y/o sus mezclas).
Normas de Calidad
Los Esteres Metílicos o Biodiesel, sea cual sea la materia prima empleada para su fabricación, tienen que cumplir unas normas de Calidad.
En Europa hasta la fecha dicha calidad viene regulada por la Norma Alemana DIN-V 51606, y actualmente la Comunidad Europea está en proceso de crear su propia norma de cálida, la Norma prEN14214 (provisional).
| ESTANDARES DE BIODIESEL SEGÚN LA NORMATIVA DIN 51606 |
| Características | Unidad | DIN 51606 |
| Densidad a 15oC | g/cm3 | 0.875 - 0.90 |
| Viscosidad a 40oC | mm2/s | 3.5 - 5.0 |
| Punto de inflamación | oC | min. 110 |
| CFPP | oC Verano | máx. 0 oC (32 oF) |
| Sulfuro Total | % masa | 0.01 |
| Residuos de Carbono Conradson (CCR) a 100% | % masa | máx. 0.05 |
| Número de cetano | - | min. 49 |
| Contenido de Ceniza | % masa | máx. 0.03 |
| Contenido de Agua | mg/Kg | máx. 300 |
| Agua y sedimentos | vol. % | - |
| Contaminación Total | mg/Kg | máx. 20 |
| Corrosión del cobre ( 3 hs, 50oC) | grado de corrosión | 1 |
| Valor de neutralización | mg | máx. 0.5 |
| Contenido de Metanol | % masa | máx. 0.3 |
| Monoglicéridos | % masa | máx. 0.8 |
| Diglicéridos | % masa | máx. 0.4 |
| Triglicéridos | % masa | máx. 0.4 |
| Glicerina Libre | % masa | máx. 0.02 |
| Total de Glicerina | % masa | máx. 0.25 |
| Número de Yodo | - | máx. 115 |
| Fósforo | mg/Kg | máx. 10 |
| Contenido de alcalinos (Na+K) | mg/Kg | máx. 5 |
Utilización del Biodiesel
El uso de Biodiesel en automoción está totalmente extendido en Europa desde los últimos 10-12 años. En países como Alemania y Austria hay más de 1.000 gasolineras que incorporan un surtidor de Biodiesel (ya sea 100% o mediante una mezcla del 2% al 30% de Biodiesel y el resto de Gasóleo).
La razón de realizar una mezcla con Gasóleo convencional (EN590), radica en que los aceites vegetales tienen, entre otras cosas, la particularidad de disolver la goma y el caucho. Debido a que estos aceites vegetales son la materia prima para la fabricación del Biodiesel, dicho producto también disuelve la goma y el caucho, materiales empleados en la fabricación de los conductos y la juntas del sistema de alimentación de los vehículos (latiguillos o manguitos) por lo que con el uso prolongado de Biodiesel 100%, se podrían llegar a degradar dichos conductos, produciendo algún poro o pérdida de combustible (El Biodiesel es biodegradable en un 98,3% en 21 días).
Desde mediados de los años 90, casi todos los fabricantes de vehículos (principalmente marcas alemanas), ya han substituido dichos conductos por conductos fabricados con materiales plásticos o derivados, con lo que el Biodiesel no los disuelve.
En el Estado Español, y ante la imposibilidad de controlar si los vehículos que repostan en las estaciones de servicio están o no preparados para la utilización de Biodiesel 100% se emplea la mezcla BDP-10 (10% Biodiesel + 90% Gasóleo), y así cualquier vehículo lo puede utilizar sin ningún tipo de problema. Según me comentó Jordi Vaquer (director técnico de Stocks del Vallès) en la visita a la planta de elaboración, en un principio comercializaban el producto en una mezcla del 30% de biodiesel. Pero al poco tiempo de salir el producto al mercado, las ventas se incrementaron rápidamente y la empresa no podía dar abasto. Por esta razón, prefirieron poner a la venta al público una mezcla con un mayor porcentaje de gasóleo antes que encontrarse con el problema de no poder suministrar producto a los clientes que lo solicitaban. Esto lo hicieron para que la empresa no pierda prestigio y los consumidores no piensen que compran un producto inestable en el mercado del cual no pueden tener la seguridad de siempre poder conseguirlo.
Otros productores de la Unión Europea, y debido a su política comercial, venden toda su producción a una empresa petrolera, la cual opta por la mezcla el biodesel en un 5% máximo en todos sus gasóleos. De esta forma se considera al biocombustible como un aditivo porque no altera las características técnicas del gasóleo mineral según la norma EN 590.
Si se incorpora mas de un 5%, la mezcla final no cumple la norma EN590, por lo que tendrían que informar y etiquetar dicho producto con un nombre diferente al de Gasóleo ó Diesel (fuente EBB -European Biodiesel Board)
Pros y contras
El uso de BDP 10 ofrece las siguientes ventajas e inconvenientes en comparación con el gasóleo convencional.
Ventajas medioambientales frente al Gasóleo:
- Se reducen las emisiones de:
- Monóxido de carbono
- Partículas
- Hidrocarburos
- Dióxido de carbono
El dióxido de carbono C02 emitido a la atmósfera durante la combustión es el mismo que captó la planta oleaginosa utilizada para extraer el aceite durante su etapa de crecimiento, con lo cual, la combustión de biodiesel no contribuye al efecto invernadero (Ayuda a cumplir el Protocolo de Kyoto)
- Óxidos de azufre
- Es biodegradable (98,3% en 21 días)
- No es tóxico
En la siguiente tabla se comparan las emisiones de los dos productos para ver su impacto sobre el medio:
| Comparación de los niveles de emisión entre el biodiesel y el gasóleo |
| Emisión | Biodiesel al 100% (Kg/100km) | Biodiesel al 30% (Kg/100km) | Gasóleo (Kg/100km) |
| CO | 0,37 | 0,43 | 0,46 |
| HC | 0,03 | 0,04 | 0,04 |
| NOx | 2,73 | 3,37 | 3,64 |
| Partículas | 0,62 | 1,48 | 1,85 |
| CO2 | 0,87 | 3,53 | 4,67 |
| SO2 | 0 | 1,14 | 1,62 |
| El biodiesel es un combustible que no contiene Azufre y que tiene unos niveles de emisión significativamente inferiores a los del gasóleo. |
| Estos datos son los referentes a la experiencia realizada en Mataró que se toma cono Ej. en el plan de la Energía luego se comentaran otras experiencias, igualmente los resultados son similares. |
Ventajas técnicas frente al gasóleo:
- Mayor lubricidad, con lo cual se alarga la vida del motor y reduce el ruido del motor.
- Mayor poder disolvente, que hace que no se produzca carbonilla ni se obstruyan los conductos y mantiene limpio el motor.
Inconvenientes técnicos
- El Biodiesel tiene un punto de congelación (equivalente al CFPP del Gasóleo) entre 0º y -5º.
- Con la mezcla BDP10, la temperatura de congelación baja y se ajusta a la normativa española del CFPP para el período de invierno.
- La primera vez que se empieza a consumir Biodiesel BDP 10, y debido a su poder disolvente, puede que se deba realizar el primer cambio de filtros antes de lo normal, dependiendo del nivel de suciedad que haya en el motor y en el depósito de combustible del usuario.
Otras ventajas
La utilización de los biocarburantes en lugar de los combustibles fósiles tradicionales (gasóleo y gasolina o sus aditivos) comporta ventajas ambientales de primer orden ya que, con su uso, disminuye la cantidad de emisiones contaminantes derivadas del transporte motorizado como se ha explicado anteriormente. Este rasgo resulta muy significativo, puesto que es en las ciudades donde la contaminación atmosférica causa estragos en la salud de las personas y el patrimonio arquitectónico. No obstante esto, ésta no es la única ventaja. Los biocarburantes son biodegradables y renovables, es decir, potencialmente inagotables, siempre que se practique una buena gestión en los cultivos de los cuales provienen.
Tal y como hemos mencionado anteriormente, el uso de los biocarburantes repercute en el medio físico con una reducción de emisiones contaminantes como consecuencia de la ausencia significativa de azufre y cloro en su composición. De la misma manera, se produce la reducción en otros gases. Cuando se emplea el etanol como sustituto de la gasolina, se ahorra la toxicidad de CO, los hidrocarburantes volátiles, los compuestos aromáticos, el azufre, el plomo y las partículas. La reducción de las emisiones con respecto a los hidrocarburos se produce por el hecho de que los biocombustibles tienen una proporción más grande de oxígeno, la cual favorece una mejor combustión de carburante, al mismo tiempo que los motores trabajan en condiciones parecidas a las de una mezcla pobre. El índice de octano elevado de los compuestos oxigenados permite limitar el uso de los compuestos aromáticos que son cancerígenos. Estos elementos se han empleado para recuperar el octanaje perdido con la desaparición progresiva del plomo de los carburantes.
Además de estas importantes reducciones, en cuanto a las emisiones contaminantes, la utilización de los biocarburantes comporta otras ventajas ambientales. El hecho de que provengan de cultivos energéticos o de aceites reciclados elimina el riesgo inherente de las fuentes energéticas convencionales, especialmente ante la manipulación inadecuada, las fugas accidentales, etc. Dada la biodegradabilidad de estos compuestos, se elimina la posibilidad de causar impactos importantes en el caso de vertidos accidentales. Algunos tests llevados a cabo por la Universidad de Idaho mostraron que su degradación en una solución acuosa era del 95 % después de 28 días, período que comparte con el azúcar. Por el contrario, en el mismo período de tiempo, el gasóleo sólo se degrada en un 40 %.
La labor de los cultivos energéticos como materia prima para la producción de biocarburantes evita la erosión o degradación de suelos que, de otra forma, podrían ser abandonados por falta de rentabilidad. Además, la utilización menos intensiva de fertilizantes disminuye el riesgo de contaminación por exceso de fertilizantes.
Los biocarburantes como fuente energética mejoran la autosuficiencia energética regional. Puesto que los cultivos energéticos son la base de los biocombustibles y éstos se pueden cultivar en cualquier parte del mundo, esta realidad favorece gestionar en un ámbito regional estos recursos energéticos. En definitiva, contribuyen a superar la dependencia del petróleo, localizado en zonas muy concretas del planeta y que históricamente han estado en conflicto sociopolítico.
Sin embargo su utilización también comporta toda una serie de problemas o inconvenientes que es preciso puntualizar. A fin de que los biocombustibles sean significativos en el mercado energético mundial, son necesarias grandes superficies de cultivo, ya que del total de la plantación sólo se consigue un 7 % de combustible. En el caso de España, convendría cultivar un tercio de todo el territorio y tan sólo cubriríamos la demanda interna de combustible. Tampoco podemos olvidar que la creación de grandes extensiones monocultivadas obliga a usar grandes cantidades de biocidas para controlar las posibles plagas que puedan aparecer. Además, una extensión monocultivada es siempre mucho más susceptible a las plagas que no una zona donde se hagan cultivos mixtos con diversas especies.