Mejora del rendimiento del biodiesel a partir de aceite de oliva no comestible pre-esterificado mediante transesterificación asistida por microondas
DOI:
https://doi.org/10.3989/gya.0336201Palabras clave:
Aceite de oliva, Biodiesel, Esterificación, Microonda, TransesterificaciónResumen
En la presente investigación, se evaluó la producción de biodiesel a partir de aceites de oliva con diferentes concentraciones iniciales de ácidos grasos libres (2,5, 5,0 y 10,0%). Se comparó un proceso de esterificación en dos etapas catalizada con ácido y transesterificación catalizada alcalina (ACT) usando microondas con el método de calentamiento tradicional. Los ácidos grasos libres se redujeron a menos del 2,0% en la primera etapa. Aunque no se observaron diferencias significativas entre los métodos de esterificación, por microondas y tradicional, en términos de reducción de ácidos grasos, sin embargo, el microondas disminuyó significativamente el tiempo de reacción en un 92,5%. La comparación de los resultados de ACT de microondas con los del método de calentamiento tradicional mostró que el microondas puede aumentar significativamente el rendimiento y la pureza del éster metílico, y simultáneamente disminuir el tiempo de reacción. Las constantes físicas de los ésteres metílicos también se mejoraron usando el método de calentamiento por microondas. Por lo tanto, el método de calentamiento por microondas puede considerarse como un método eficiente en lugar de la producción de biodiésel en dos etapas. Este método es capaz de usar aceite de oliva no comestible con altas concentraciones de ácidos grasos libres.
Descargas
Citas
AOCS. 2000. Official Methods and Recommended Practices of the American Oil Chemists' Society (5th ed.). USA, AOCS Press, Champaign, Illinois
ASTM. 2013. Standard Specification for Biodiesel Fuel Blend Stock (B100) for Distillate Fuels, ASTM D6751-12
Atapour M, Kariminia HR. 2011. Characterization and transesterification of Iranian bitter almond oil for biodiesel production. Appl. Energy 88, 2377-2381. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2011.01.014
Chai M, Tu Q, Lu M, Yang YJ. 2014. Esterification pretreatment of free fatty acid in biodiesel production, from laboratory to industry. Fuel Process Technol. 125, 106-113. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2014.03.025
Dorado MP, Ballesteros E, Arnal JM, Gómez J, López FJ. 2003. Exhaust emissions from a Diesel engine fueled with transesterified waste olive oil. Fuel 82, 1311-1315. https://doi.org/10.1016/S0016-2361(03)00034-6
FAOSTAT. 2014. www.fao.org/faostat
Fukuda H, Kondo A, Noda H. 2001. Biodiesel fuel production by transesterification of oils. J. Biosci. Bioeng. 92, 405-416. https://doi.org/10.1263/jbb.92.405 PMid:16233120
Golmakani M-T, Mendiola JA, Rezaei K, Ibanez E. 2012a. Expanded ethanol with CO2 and pressurized ethyl lactate to obtain fractions enriched in γ-Linolenic Acid from Arthrospira platensis (Spirulina). J. Supercrit. Fluid 62, 109-115. https://doi.org/10.1016/j.supflu.2011.11.026
Golmakani M-T, Rezaei K, Mazidi S, Razavi SH. 2012b. Effect of alternative C2 carbon sources on the growth, lipid, and γ-linolenic acid production of Spirulina (Arthrospira platensis). Food Sci. Biotechnol. 21, 355-363. https://doi.org/10.1007/s10068-012-0047-8
Habibi M, Golmakani M-T, Farahnaky A, Mesbahi G, Majzoobi M. 2016. NaOH-free debittering of table olives using power ultrasound. Food Chem. 192, 775-781. https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2015.07.086 PMid:26304410
Hsiao MC, Lin CC, Chang YH, Chen LC. 2010. Ultrasonic mixing and closed microwave irradiation-assisted transesterification of soybean oil. Fuel 89, 3618-3622.
https://doi.org/10.1016/j.fuel.2010.07.044
Jaliliannosrati H, Amin NAS, Talebian-Kiakalaieh A, Noshadi I. 2013. Microwave assisted biodiesel production from Jatropha curcas L. seed by two-step in situ process: Optimization using response surface methodology. Bioresour. Technol. 136, 565-573. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2013.02.078 PMid:23567732
Kanitkar A, Balasubramanian S, Lima M, Boldor D. 2011. A critical comparison of methyl and ethyl esters production from soybean and rice bran oil in the presence of microwaves. Bioresour. Technol. 102, 7896-7902. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.05.091 PMid:21715160
Kara K, Ouanji F, Lotfi EM, Mahi ME, Kacimi M, Ziyad M. 2018. Biodiesel production from waste fish oil with high free fatty acid content from Moroccan fish-processing industries. Egypt J. Pet. 27, 249-255. https://doi.org/10.1016/j.ejpe.2017.07.010
Kumar R, Kumar GR, Chandrashekar N. 2011. Microwave assisted alkali-catalyzed transesterification of Pongamia pinnata seed oil for biodiesel production. Bioresour. Technol. 102, 6617-6620. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2011.03.024 PMid:21482464
Lin J, Chen Y. 2017. Production of biodiesel by transesterification of Jatropha oil with microwave heating. J. Taiwan Inst. Chem. E. 75, 43-50. https://doi.org/10.1016/j.jtice.2017.03.034
Mazubert A, Taylor C, Aubin J, Poux M. 2014. Key role of temperature monitoring in interpretation of microwave effect on transesterification and esterification reactions for biodiesel production. Bioresour. Technol. 161, 270-279. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2014.03.011 PMid:24717320
Meher LC, Kulkarni MG, Dalai AK, Na S. 2006. Transesterification of karanja (Pongamia pinnata) oil by solid basic catalysts. Eur. J. Lipid Sci. Tech. 108, 389-397. https://doi.org/10.1002/ejlt.200500307
Motasemi F, Ani FN. 2012. A review on microwave-assisted production of biodiesel. Renew. Sust. Energ. Rev. 16, 4719-4733. https://doi.org/10.1016/j.rser.2012.03.069
Park J, Kim B, Lee JW. 2016. In-situ transesterification of wet spent coffee grounds for sustainable biodiesel production. Bioresour. Technol. 221, 55-60. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2016.09.001 PMid:27639224
Patil P, Gude VG, Pinappu S, Deng S. 2011. Transesterification kinetics of Camelina sativa oil on metal oxide catalysts under conventional and microwave heating conditions. Chem. Eng. J. 168, 1296-1300. https://doi.org/10.1016/j.cej.2011.02.030
Sajjadi B, Abdul Aziz AR, Ibrahim S. 2014. Investigation, modelling and reviewing the effective parameters in microwave-assisted transesterification. Renew. Sust. Energ. Rev. 37, 762-777. https://doi.org/10.1016/j.rser.2014.05.021
Sarantopoulos I, Chatzisymeon E, Foteinis S, Tsoutsos T. 2014. Optimization of biodiesel production from waste lard by a two-step transesterification process under mild conditions. Energy Sustain. Dev. 23, 110-114. https://doi.org/10.1016/j.esd.2014.08.005
Shahidi F. 2005. Bailey's Industrial Oil and Fat Products (6th ed.). New Jersey, USA, John Wiley and Sons Inc.Publication.
Stavarache C, Vinatoru M, Nishimura R, Maeda Y. 2007. Aspects of ultrasonically assisted transesterification of various vegetable oils with methanol. Ultrason. Sonochem. 14, 380-386. https://doi.org/10.1016/j.ultsonch.2006.08.004 PMid:17079181
Suppalakpanya K, Ratanawilai S, Tongurai C. 2010. Production of ethyl ester from crude palm oil by two-step reaction with a microwave system. Fuel 89, 2140-2144. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2010.04.003
Talebian-Kiakalaieh A, Amin NAS, Mazaheri H. 2013. A review on novel processes of biodiesel production from waste cooking oil. Appl. Energy 104, 683-710. https://doi.org/10.1016/j.apenergy.2012.11.061
Thoai DN, Tongurai C, Prasertsit K, Kumar A. 2017. A novel two-step transesterification process catalyzed by homogeneous base catalyst in the first step and heterogeneous acid catalyst in the second step. Fuel Process Technol. 168, 97-104. https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2017.08.014
Van Gerpen J, Shanks B, Pruszko R, Clements D, Knothe G. 2004. Biodiesel Production Technology. National Renewable Energy Laboratory. www.nrel.gov
Vicente G, Martinez M, Aracil J. 2004. Integrated biodiesel production: a comparison of different homogeneous catalysts systems. Bioresour. Technol. 92, 297-305. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2003.08.014 PMid:14766164
Wahidin S, Idris A, Muhamad Shaleh SR. 2014. Rapid biodiesel production using wet microalgae via microwave Irradiation. Energ. Convers. Manage. 84, 227-233. https://doi.org/10.1016/j.enconman.2014.04.034
Yuste AJ, Dorado MP.2006. A neural network approach to simulate biodiesel production from waste olive oil. Energ. Fuel. 20, 399-402. https://doi.org/10.1021/ef050226t
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2021 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
© CSIC. Los originales publicados en las ediciones impresa y electrónica de esta Revista son propiedad del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, siendo necesario citar la procedencia en cualquier reproducción parcial o total.
Salvo indicación contraria, todos los contenidos de la edición electrónica se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional ” (CC BY 4.0). Consulte la versión informativa y el texto legal de la licencia. Esta circunstancia ha de hacerse constar expresamente de esta forma cuando sea necesario.
No se autoriza el depósito en repositorios, páginas web personales o similares de cualquier otra versión distinta a la publicada por el editor.








