De semillas a bioenergía: un camino de conversión para la valorización de semillas de ricino y jatrofa
DOI:
https://doi.org/10.3989/gya.0571211Palabras clave:
Biodiesel, Higuerilla, Jatropha, Semillas, ValorizaciónResumen
La matriz energética mundial puede diversificarse con biodiesel de ricino y de jatrofa. Por lo tanto, el objetivo de este trabajo fue evaluar la ruta de conversión de las semillas de ricino y jatrofa. Los resultados mostraron que la máxima extracción de aceite de ricino se dio a 90 °C, 2 rpm, y boquilla de 6 mm, alcanzando un rendimiento de 36,97% y para el aceite de jatrofa fue a 100 °C, 1,5 rpm, y boquilla de 10 mm, obteniendo un rendimiento de 20,11%. El índice de acidez y punto de nube del aceite de ricino y jatrofa fue de 0,797 y 23,44 mg de KOH/g, 10 ± 1 °C y 12 ± 0,55 °C, respectivamente, mientras que el punto de fluidez fue de -3 °C para ambos. El índice de acidez y el punto de nube del biodiésel de ricino y jatropha fueron 0,43 y 0,26 mg KOH/g, -12,50 °C y 6,10 °C, respectivamente. La viscosidad dinámica de los aceites y el biodiesel osciló entre 0,02 y 1,3 P. El análisis GC-MS indicó 66,38% de ricinoleato de metilo en biodiesel de higuerilla y 31,64% de oleato de metilo en biodiesel de jatrofa. El HHV para el biodiésel de ricino y jatrofa osciló entre 32,37 y 40,25 MJ/kg.
Descargas
Citas
Ahmad KA, Abdullah ME, Hassan NA, Ambak KB, Musbah A, Usman N, Abu Bakar SKB. 2016. Extraction techniques and industrial applications of jatropha curcas. J. Teknol. 7, 53-60. https://doi.org/10.11113/jt.v78.9483
Álvarez E, Menéndez J, Bravo M. 2017. Movilidad sostenible: El papel de la electricidad y el gas natural en varios países europeos. Cuadernos Orkestra 27.
Banerjee A, Varshney D, Kumar S, Chaudhary P, Gupta VK. 2017. Biodiesel production from castor oil: ANN modeling and kinetic parameter estimation. Int. J. Ind. Chem. 8, 253-262. https://doi.org/10.1007/s40090-017-0122-3
Chidambaranathan B, Gopinath S, Aravindraj R, Devaraja A, Gokula Krishnan S, Jeevaananthan JKS. 2020. The production of biodiesel from castor oil as a potential feedstock and its usage in compression ignition Engine: A comprehensive review. Materials Today: Proceedings 33, 84-92. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2020.03.205
Comité Nacional Sistema-Producto Oleaginosas. 2005. Las oleaginosas. http://www.oleaginosas.org/cat_57.shtml
Cornejo M. 2012. Caracterización de aceite de higuerilla (Ricinus Communis) de dos variedades silvestres para la producción de biodiesel en la región del Valle de Mezquital, Hidalgo (master's thesis). Centro De Investigación en Materiales Avanzados, S. C.
Das LM, Bora DK, Pradhan S, Naik MK, Naik SN. 2009. Long-term storage stability of biodiesel produced from Karanja oil. Fuel 88, 2315-2318. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2009.05.005
De Oliveira JS, Leite PM, De Souza LB, Mello VM, Silva EC, Rubim JC, Meneghetti SMP, Suarez PAZ. 2009. Characteristics and composition of Jatropha gossypiifolia and Jatropha curcas L. oils and application for biodiesel production. Biomass Bioenergy 33, 449-453. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2008.08.006
Fassinou WF. 2012. Higher heating value (HHV) of vegetable oils, fats and biodiesels evaluation based on their pure fatty acid's HHV. Energy 45, 798-805. https://doi.org/10.1016/j.energy.2012.07.011
Ferdous K, Uddin MR, Deb A, Ferdous J, Khan MR, Islam MA. 2013. Preparation of Biodiesel from higher FFA containing Castor Oil. Int. J. Sci. Eng. Res. 4, 401-406.
García CA, Riegelhaupt E, Masera O. 2016. Estado del arte de la bioenergía en México. Red Temática de Bioenergía (RTB) del Conacyt, REMBIO.https://rembio.org.mx/wp-content/uploads/2020/12/6d95688b94fb96e56675c3ff6387225f-2.pdf
Garnayak DK, Pradhan RC, Naik SN, Bhatnagar N. 2008. Moisture-dependent physical properties of jatropha seed (Jatropha curcas L.). Ind. Crop. Prod. 27, 123-129. https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2007.09.001
Gay y García C, Álvarez Bejar A, Montes Delgado NL, Jazcilevich Diamant A, Manríquez García J, Delgado Ramos GC, de Diego Correa R. 2014. Biocombustibles en México: una alternativa para la reducción de la dependencia de los hidrocarburos y la mitigación de los gases efecto invernadero. Universidad Nacional Autónoma de México, México.
Hernández C, Mieres A. 2002. Rendimiento de la extracción por prensado en frío y refinación física del aceite de la almendra del fruto de la palma corozo (Acrocomia Aculeata), Universidad de Carabobo, Venezuela. http://www.ciiq.org/varios/peru_2005/Trabajos/IV/7/4.7.02.pdf
Hoekman SK, Broch A, Robbins C, Ceniceros E, Natarajan M. 2012. Review of biodiesel composition, properties, and specifications, Renewable Sustainable Energy Rev. 16, 143-169. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.07.143
Kaewpengkrow P, Atong D, Sricharoenchaikul V. 2013. Effect of Pd, Ru, Ni and ceramic supports on selective deoxygenation and hydrogenation of fast pyrolysis Jatropha residue vapors, Renew. Energy 65, 92-101. https://doi.org/10.1016/j.renene.2013.07.026
Koh MY, Mohd Ghazi TI. 2011. A review of biodiesel production from Jatropha curcas L. oil. Renew. Sust. Energ. Rev. 15(5), 2240-2251. https://doi.org/10.1016/j.rser.2011.02.013
Kumar D, Das T, Shekher Giri B, Verma B. 2020. Preparation and characterization of novel hybrid bio-support material immobilized from Pseudomonas cepacia lipase and its application to enhance biodiesel production. Renewable Energy 147 (1), 11-24. https://doi.org/10.1016/j.renene.2019.08.110
Lu H, Liu Y, Zhou H, Yang Y, Chen M, Liang B. 2009. Production of biodiesel from Jatropha curcas L. oil. Comput. Chem. Eng. 33 (5), 1091-1096. https://doi.org/10.1016/j.compchemeng.2008.09.012
Mashad E, Zhang H, Bustillos A. 2008. A two step process for biodiesel production from salmon oil. Biosyst. Eng. 99 (2), 220-227. https://doi.org/10.1016/j.biosystemseng.2007.09.029
OECD-FAO. 2020. Table C.41.1 - Biodiesel projections: Production and use, in OECD-FAO Agricultural Outlook 2020-2029, OECD Publishing, Paris.
Okullo AA, Temu AK, Ogwok P, Ntalikwa JW. 2012. Physico-Chemical Properties of Biodiesel from Jatropha and Castor oil. Int. J. Renew. Energy Res. 2 (1), 47-52.
Omari A, Mgani Q, Mubofu E. 2015. Fatty Acid Profile and Physico-Chemical Parameters of Castor Oils in Tanzania. Green Sust. Chem. 5, 154-163. https://doi.org/10.4236/gsc.2015.54019
Patel VR, Dumancas GG, Kasi Viswanath LC, Maples R, and Subong BJ. 2016. Castor Oil: Properties, Uses, and Optimization of Processing Parameters in Commercial Production. Lipid Insights 9, 1-12. https://doi.org/10.4137/LPI.S40233 PMid:27656091 PMCid:PMC5015816
Piloto R, Goyos L, Alfonso M, Duarte M, Caro R, Galle J, Sierens R, Verhelst S. 2011. Characterization of Jatropha curcas oils and their derived fatty acid ethyl esters obtained from two different plantations in Cuba. Biomass Bioen. 35 (9), 4092-4098. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2011.06.003
Pradhan S, Madankar CS, Mohanty P, Naik SN. 2012. Optimization of reactive extraction of castor seed to produce biodiesel using response surface methodology. Fuel 97, 848-855. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2012.02.052
Pradhan S, Shen J , Emami S, Naik S, Reaney MJT. 2014. Fatty Acid Methyl Esters Production with Glycerol Metal Alkoxide Catalyst. Eur. J. Lipid Sci. Technol. 116 (11), 1590-1597. https://doi.org/10.1002/ejlt.201300477
Ramírez LF, Rodríguez JE, Jaramillo AR. 2012. Predicting cetane number, kinematic viscosity, density and higher heating value of biodiesel from its fatty acid methyl ester composition. Fuel 91 (1), 102-111. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2011.06.070
SAGARPA. 2017. Secretaría de Agricultura, Ganadería, Desarrollo Rural, Pesca y Alimentación. Bioenergéticos: higuerilla, jatropha curcas, sorgo dulce mexicanos. https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/257070/Potencial-Bioenerg_ticos.pdf
Scholz V, Nogueira da Silva J. 2008. Prospects and risks of the use of castor oil as a fuel. Biomass Bioen. 32 (2), 95-100. https://doi.org/10.1016/j.biombioe.2007.08.004
SENER 2019. Balance Nacional de Energía 2019. https://www.gob.mx/cms/uploads/attachment/file/618408/20210218_BNE.pdf
SIAP-SIACON. 2019. Plataforma del Sistema de Información Agroalimentaria de Consulta. Available from https://www.gob.mx/siap/prensa/sistema-de-informacion-agroalimentaria-de-consulta-siacon
Silitonga AS, Masjuki HH, Mahlia TMI, Ong HC, Atabani AE, Chong WT. 2013. A global comparative review of biodiesel production from jatropha curcas using different homogeneous acid and alkaline catalysts: Study of physical and chemical properties. Renew. Sust. Energ. Rev. 24, 514-533. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.03.044
Torroba AM. 2020. Atlas de los biocombustibles líquidos 2019-2020. Instituto Interamericano de Cooperación para la Agricultura (IICA). https://repositorio.iica.int/bitstream/handle/11324/13974/BVE20128304e.pdf?sequence=1&isAllowed=y
Tunio MM, Samo SR, Ali ZM, Jakhrani AQ, Mukwana KC. 2016. Production and Characterization of Biodiesel from Indigenous Castor Seeds. Int. J. Eng. Appl. Sci. 3 (7), 28-33.
Valderrama J, Mery A, Aravena F. 1994. La higuerilla y su principal producto, el aceite de ricino. Parte 1. Aspectos generales. Infor. Tecnol. 5 (1), 87-91.
Yate AV, Narváez PC, Orjuela A, Hernández A, Acevedo H. 2020. A systematic evaluation of the mechanical extraction of Jatropha curcas L. oil for biofuels production. Food Bioprod. Process. 122, 72-81
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2022 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.
