Opciones para la producción de biodiesel a pequeña escala en el Perú. José Luis Calle, Javier Coello, Paula Castro, Fernando Acosta, Mirtha Nazario

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1 Opciones para la producción de biodiesel a pequeña escala en el Perú José Luis Calle, Javier Coello, Paula Castro, Fernando Acosta, Mirtha Nazario

2 OPCIONES PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A PEQUEÑA ESCALA EN EL PERÚ Primera edición Enero, 2012 Lima Perú José Luis Calle Javier Coello Paula Castro Fernando Acosta Mirtha Nazario PROYECTO LIBRO DIGITAL PLD 0518 Editor: Víctor López Guzmán guzlopster@gmail.com guzlopnano@gmail.com facebook.com/guzlopster twitter.com/guzlopster Lima Perú

3 PROYECTO LIBRO DIGITAL (PLD) El proyecto libro digital propone que los apuntes de clases, las tesis y los avances en investigación (papers) de las profesoras y profesores de las universidades peruanas sean convertidos en libro digital y difundidos por internet en forma gratuita a través de nuestra página web. Los recursos económicos disponibles para este proyecto provienen de las utilidades nuestras por los trabajos de edición y publicación a terceros, por lo tanto, son limitados. Un libro digital, también conocido como ebook, ebook, ecolibro o libro electrónico, es una versión electrónica de la digitalización y diagramación de un libro que originariamente es editado para ser impreso en papel y que puede encontrarse en internet o en CDROM. Por, lo tanto, no reemplaza al libro impreso. Entre las ventajas del libro digital se tienen: su accesibilidad (se puede leer en cualquier parte que tenga electricidad), su difusión globalizada (mediante internet nos da una gran independencia geográfica), su incorporación a la carrera tecnológica y la posibilidad de disminuir la brecha digital (inseparable de la competición por la influencia cultural), su aprovechamiento a los cambios de hábitos de los estudiantes asociados al internet y a las redes sociales (siendo la oportunidad de difundir, de una forma diferente, el conocimiento), su realización permitirá disminuir o anular la percepción de nuestras élites políticas frente a la supuesta incompetencia de nuestras profesoras y profesores de producir libros, ponencias y trabajos de investigación de alta calidad en los contenidos, y, que su existencia no está circunscrita solo a las letras. Algunos objetivos que esperamos alcanzar: Que el estudiante, como usuario final, tenga el curso que está llevando desarrollado como un libro (con todas las características de un libro impreso) en formato digital. Que las profesoras y profesores actualicen la información dada a los estudiantes, mejorando sus contenidos, aplicaciones y ejemplos; pudiendo evaluar sus aportes y coherencia en los cursos que dicta. Que las profesoras y profesores, y estudiantes logren una familiaridad con el uso de estas nuevas tecnologías. El libro digital bien elaborado, permitirá dar un buen nivel de conocimientos a las alumnas y alumnos de las universidades nacionales y, especialmente, a los del interior del país donde la calidad de la educación actualmente es muy deficiente tanto por la infraestructura física como por el personal docente. El per sonal docente jugará un rol de tutor, facilitador y conductor de proyectos

4 de investigación de las alumnas y alumnos tomando como base el libro digital y las direcciones electrónicas recomendadas. Que este proyecto ayude a las universidades nacionales en las acreditaciones internacionales y mejorar la sustentación de sus presupuestos anuales en el Congreso. En el aspecto legal: Las autoras o autores ceden sus derechos para esta edición digital, sin perder su autoría, permitiendo que su obra sea puesta en internet como descarga gratuita. Las autoras o autores pueden hacer nuevas ediciones basadas o no en esta versión digital. Lima Perú, enero del 2011 El conocimiento es útil solo si se difunde y aplica Víctor López Guzmán Editor

5 OPCIONES PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A PEQUEÑA ESCALA EN EL PERÚ José Luis Calle, Javier Coello, Paula Castro, Fernando Acosta y Mirtha Nazario Universidad Nacional Agraria La Molina, Lima, Perú RESUMEN La diversificación de las fuentes de energía es un reto que permitirá modificar el actual sistema energético mundial basado en la dependencia de combustibles fósiles en los países industrializados y en el consumo de leña en las zonas pobres de los países en vías de desarrollo. Los impactos ambientales que genera y la inequidad establecida en su distribución, hacen inviable en el largo plazo al actual esquema. En este contexto, una de las alternativas para esta diversificación es el uso sostenible de la biomasa para la generación de energía. La presente ponencia aborda el posible aprovechamiento en nuestro país de una de las formas más interesantes de la biomasa con fines energéticos: el biodiesel. El biodiesel es un combustible renovable derivado de aceites vegetales o grasas animales que puede ser utilizado tanto como sustituto del diesel derivado del petróleo o como aditivo del mismo. Químicamente se define como un éster metílico o etílico de ácidos grasos. Se obtiene mediante un proceso de transesterificación, en el cual el aceite es combinado con un alcohol que reemplaza la glicerina de los ácidos grasos, causante de la alta viscosidad de los aceites. El biodiesel resultante de este proceso tiene características similares a las del diesel convencional, pero también muchas ventajas sobre este: contribuye a la reducción del calentamiento global, tanto por la sustitución de combustibles fósiles como por el balance positivo de CO 2 en su ciclo de vida; permite una producción a pequeña escala aprovechando recursos locales; su utilización no requiere cambios en el motor, debido a sus propiedades fisicoquímicas muy similares a las del diesel de petróleo; reduce las emisiones de SO 2 y CO, entre otros gases contaminantes, cuando se usa como aditivo o como combustible sustituto del diesel. A nivel mundial, el biodiesel se produce a gran escala tanto en Europa, donde algunas tierras en descanso, normalmente usadas con fines agroalimentarios, están siendo dedicadas a cultivos energéticos, y en Estados Unidos, donde parte del excedente de la producción de soya se transforma en este biocombustible. En algunos países en desarrollo, como Nicaragua, los intentos por establecer una industria de biodiesel a gran escala no han tenido el éxito esperado. Mientras que en otros países de la región, como Brasil, Argentina, Bolivia y Colombia, se están realizando interesantes avances, tanto en universidades como en industrias oleaginosas. En el Perú, la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM) e Intermediate Technology Development Group (ITDG), con el apoyo del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (CONCYTEC), vienen realizando las primeras investigaciones en el país en torno a este tema. El trabajo que se presenta en esta ocasión describe los primeros pasos de este trabajo orientado a evaluar una serie de insumos locales y a proponer un modelo tecnológico de bajo costo para la producción de biodiesel a pequeña escala en el Perú. Se pretende, en el mediano plazo, desarrollar alternativas tecnológicas viables para escenarios identificados donde el biodiesel puede constituirse en una solución energética apropiada.

6 1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA El sistema energético mundial se basa actualmente en el consumo de combustibles fósiles en los países industrializados, el cual representa el 75% de la energía mundial, y el uso de leña en los países en vías de desarrollo, que corresponde al 14%. En los últimos años se ha probado que este esquema es insostenible, debido al inminente agotamiento de las reservas mundiales de petróleo, gas natural y carbón en las próximas décadas o siglos; a la intensificación del efecto invernadero ocasionada por el aumento de las emisiones de dióxido de carbono que genera el uso desmesurado de estos combustibles; a la disminución de los sumideros de carbono causada por la deforestación para la producción de leña; y a un grave problema de inequidad en el reparto de la energía. La falta de acceso a fuentes económicas y amigables al ambiente que les provean de cantidades suficientes de energía limita la calidad de vida de millones de personas en el mundo, y las induce a depredar los recursos naturales aceleradamente. Así, se requiere investigar mecanismos que permitan obtener fuentes alternativas de energía que sean de bajo costo pero que reduzcan los impactos ambientales negativos de su generación y utilización. Según el Balance Nacional de Energía de 1998, en Perú la energía primaria producida proviene principalmente del petróleo (44.4%) y la leña (30.4%) (Ver Gráfico No. 1). En el caso específico de la Amazonía peruana, los poblados más alejados de las grandes ciudades tienen un limitado acceso a la energía eléctrica debido a la dificultad y el elevado costo de la prolongación de la red de distribución eléctrica en esta región. Es pero eso que los pobladores utilizan leña y/o generadores eléctricos que funcionan con diesel. El uso de este último combustible implica además la necesidad de transportarlo por vía fluvial, lo cual incrementa su costo y las probabilidades de constituirse en fuente contaminante de los ríos. Gráfico No. 1: Perú: Producción de Energía Primaria 1998 Bagazo 2.30% Bosta y Yareta 2.10% Carbón Mineral 0.20% Petróleo 44.40% Leña 30.40% Hidronergía 11.50% Gas Natural 9.10% Fuente: Balance Nacional de Energía Ministerio de Energía y Minas. Por otro lado, en las grandes ciudades del país, la contaminación del aire producida por las emisiones vehiculares se ha acentuado en los últimos años, principalmente por el crecimiento del parque automotor alimentado por combustible diesel. Así, si en 1990 en el área metropolitana de Lima y Callao se consumían 5190 mil barriles de diesel al año, en 1998 se consumieron 9177 mil barriles, mientras que el consumo de gasolina ha permanecido relativamente constante en el mismo periodo (6563 mil barriles en 1990 a 6920 mil en 1998). Según estudios realizados por DIGESA en el año 2000, el principal contaminante atmosférico en Lima es el material particulado emitido por motores de combustión diesel. Otro importante problema en las áreas urbanas es el de la disposición final de los aceites comestibles usados. En muchos casos se destinan a abastecer un mercado informal que los reutiliza con fines alimentarios, lo cual es muy dañino para la salud de los que ingieren alimentos preparados con estos aceites usados, o en todo caso, son vertidos en los desagües, incrementando finalmente la contaminación de cursos de agua y/o del mar.

7 La presente investigación pretende contribuir a la búsqueda de soluciones en estos campos, explorando las opciones para la producción de biodiesel a pequeña escala en el Perú. Esta alternativa permitiría, por ejemplo, a las comunidades amazónicas, contar con una tecnología apropiada para aprovechar recursos oleaginosos locales que tienen a su alcance; o en las zonas urbanas, se podría enfrentar el problema de la disposición final de los aceites usados destinándolos para la producción de biodiesel, el cual a su vez sería empleado como un importante aditivo del diesel convencional que contribuiría a reducir la creciente contaminación del aire generada por el parque automotor que consume combustible diesel. En ambos casos es necesario contar con una legislación adecuada y con municipios capaces de realizar gestiones de control y promoción eficientes. 2. MÉTODOS Evaluación de especies con potencial para la producción de biodiesel Se ha realizado un inventario de las especies oleaginosas más conocidas nativas e introducidas en la Amazonía, incluyendo datos sobre producción y características físicas y químicas de 23 especies. La mayor parte de éstas se encuentra en estado silvestre, siendo únicamente tres de ellas manejadas en plantaciones en nuestro país (pijuayo, palma y coco; las dos últimas introducidas). Los principales criterios empleados para la selección de las especies fueron la productividad del fruto en toneladas por hectárea, el contenido de grasas de las partes procesables del mismo según su análisis proximal y la producción de aceite en kg/ha. Adicionalmente se consideraron criterios como la facilidad en su obtención, la amplitud del conocimiento local sobre su manejo y las investigaciones realizadas previamente. Producción de biodiesel a nivel de laboratorio Materiales Aceite vegetal refinado marca Alsol. Aceite crudo de palma proveniente de Iquitos. Aceite de cocina usado por el Comedor Universitario de la UNALM Alcohol metílico de grado industrial (95%). Alcohol etílico rectificado (96%). Soda cáustica de grado industrial (NaOH). Potasa cáustica de grado industrial (KOH). Muestra de diesel de petróleo. Muestra de biodiesel producido industrialmente en la empresa ESTERECO (Italia). Equipos Evaporador rotativo marca Büchi modelo R3000. Balanza de precisión marca Sartorius con lectura de hasta 0.001g. Balanza de precisión marca Sartorius con lectura de hasta 1g. Cocina eléctrica. Termómetro digital. Probetas, pipetas, vasos de precipitados, matraces, bureta y picnómetro. Figura No. 1: Evaporador rotativo Métodos El proceso de producción de biodiesel se basa en la reacción de transesterificación del aceite.

8 Los aceites están compuestos principalmente por moléculas denominadas triglicéridos, las cuales se componen de tres cadenas de ácidos grasos unidas a una molécula de glicerol, como se muestra en la imagen: La transesterificación consiste en reemplazar el glicerol por un alcohol simple, como el metanol o el etanol, de forma que se produzcan ésteres metílicos o etílicos de ácidos grasos. Este proceso permite disminuir la viscosidad del aceite, la cual es principalmente ocasionada por la presencia de glicerina en la molécula. La alta viscosidad del aceite impide su uso directo en motores diesel, desventaja que se supera mediante este proceso. Para lograr la reacción se requieren temperaturas entre 40 y 60 C, así como la presencia de un catalizador, que puede ser la soda o la potasa cáustica. Luego de precalentar el aceite a la temperatura deseada, se incorpora el alcohol con el catalizador disuelto y se mantiene reaccionando durante 1 a 2 horas con agitación constante. Después de la reacción, se separan dos fases en la mezcla: una superior líquida y cristalina, que es el biodiesel, y otra inferior, de color por lo general más oscuro y alta viscosidad, que es la glicerina. Si el aceite utilizado contiene agua o ácidos grasos libres, en la reacción se forma además jabón. Según Tickell (2000), la reacción se lleva a cabo con un 20% de metanol y un 3.5% de soda cáustica, o con un 30% de etanol y entre 9 y 11% de KOH. Sin embargo, estas cantidades solo son válidas cuando se trabaja con aceites refinados. En el caso de emplear aceites crudos o usados, éstos contienen ácidos grasos libres que interfieren en la reacción de transesterificación y, si su porcentaje supera el 1%, deben ser separados antes, mediante un proceso de saponificación. Si su porcentaje no es tan alto, basta con realizar una titulación del aceite con el catalizador a utilizar y sumar esta cantidad de catalizador a la cantidad base. Los ensayos de producción de biodiesel se iniciaron a escala de laboratorio utilizando un evaporador rotativo, equipo de destilación que cuenta con sistemas de calentamiento y agitación controlados (ver Figura No. 1). Se realizaron ensayos con aceite de cocina refinado, con el cual la transesterificación es directa (no se requiere pretratamiento del aceite) y se puede por lo tanto determinar los parámetros básicos de tiempo, temperatura, cantidades de insumos y catalizador en los que la reacción es exitosa. Las pruebas se realizaron con muestras de 200 ml de aceite, que se hicieron reaccionar con metanol en ensayos con NaOH y con KOH como catalizadores; y con etanol, utilizando KOH como catalizador. En los ensayos se mantuvo un control estricto de la temperatura, la agitación y el tiempo de reacción. Asimismo, se han realizado ensayos con aceite de palma crudo y con aceite de cocina usado. Para determinar la eficiencia del proceso y la calidad del producto obtenido, los parámetros evaluados hasta el momento han sido: cantidad de biodiesel y glicerina obtenidos (rendimiento en volumen), ph, viscosidad cinemática y densidad del biodiesel. La cantidad de biodiesel y glicerina se determinó volumétricamente con una probeta. La viscosidad cinemática se estimó por medición

9 del tiempo de caída del fluido en una pipeta de 25 ml de capacidad a temperatura ambiente, comparándose con la viscosidad del diesel de petróleo y la del biodiesel producido por la empresa Estereco en Italia. Este último se ha venido utilizando como patrón debido a que cumple con estándares oficiales europeos. Además de los análisis realizados hasta el momento, se tiene programada la realización de otras pruebas para evaluar el resto de parámetros establecidos por estándares internacionales de biodiesel, como su punto de fusión, punto de inflamación, número de cetano, contenido de agua y sedimentos y contenido de azufre. Asimismo, se realizarán pruebas de rendimiento y emisiones en motores diesel. Diseño de una planta de producción de biodiesel a pequeña escala El diseño del modelo tecnológico final se realizó en base a prototipos desarrollados en otros países. Se evaluaron las ventajas y desventajas de estos modelos y se discutieron nuevas ideas con algunos de los mismos diseñadores, así como con los posibles constructores locales. Los diseños analizados fueron los de: Goat Industries Biodiesel Factory. Joshua Tickell. Ian Watson. Biodiesel Gear. Simon Wells. Universidad de los Llanos, Colombia. 3. RESULTADOS Evaluación de especies con potencial para la producción de biodiesel Los resultados obtenidos de la comparación de las especies investigadas se muestran en la siguiente tabla: Tabla No. 1: Especies oleaginosas con potencial para producción de biodiesel Fruto Aguaje Nombre científico Mauritia flexuosa Producción fruto (Ton / ha / año) 6.1 (aguajales naturales Perú) 19.0 (monocultivo 100 plantas/ha) Producción aceite (kg/ha) 2400 (monocultivo) Lípidos en parte procesable (%) 21.1 Castaña Bertholletia excelsa 7.5 (plantaciones 25 plantas/ha) Coco Cocos nucifera Pijuayo Bactris gasipaes Piñón/ Tempate Jatropha curcas Umarí Poraqueiba sericea Ungurahui Oenocarpus bataua (forma natural) 3.27 (plantaciones) (plantación) 19.3 (mesocarpo) 14.5 (epicarpo) Babasú Orbignia phalerata Palma Eleaeis guineensis Aceitera Fuente: Villachica, 1996; TCA (1996, 1997); Lescano (1996); Barriga (1994); Cabrera (1979). Elaboración: propia.

10 Producción de biodiesel a nivel de laboratorio Para esta investigación se ha considerado a la viscosidad como una de las propiedades físicas más importantes para caracterizar un combustible. Así lo indican Paredes et al. (1985) al considerar este parámetro en su estudio comparativo de diferentes mezclas de aceite de palma con Diesel 2, ya que brinda una medida de la posibilidad de conducir el combustible desde la bomba de inyección y pulverizarlo en el cilindro del motor.. Adicionalmente indican que también la densidad es una de las propiedades físicas más importantes de los combustibles. La siguiente tabla muestra los resultados promedio de los ensayos de producción de biodiesel a partir de aceite de cocina refinado, aceite de palma y aceite de cocina usado. Se presentan además las viscosidades y densidades obtenidas Tabla No. 2: Resultados de los ensayos de producción de metilésteres (biodiesel) Tipo de Aceite Tipo de Catalizador Volumen Ester (ml) Densidad Biodiesel a T ambiente (g/ml) Viscosidad (1) (s) Aceite vegetal refinado NaOH Aceite vegetal refinado KOH Palma cruda con 5% de ácidos grasos libres Palma cruda con 3,15% ácidos grasos libres NaOH NaOH No se logró obtener biodiesel No se logró obtener biodiesel Palma cruda con 1.96% ácidos grasos libres Palma cruda con 0.53% de ácidos grasos libres KOH NaOH Aceite usado NaOH Biodiesel de colza (ESTERECO) Diesel Diseño de una planta de producción de biodiesel a pequeña escala En base a la evaluación de las ventajas y desventajas de los modelos analizados y al intercambio de ideas con algunos de los diseñadores y con los posibles constructores nacionales, se optó por el diseño mostrado en la Figura No. 2. Este consta de un tanque pequeño elevado para la mezcla del alcohol con el catalizador (producción de metóxido), del cual cae por gravedad el metóxido hacia el tanque principal (reactor de biodiesel), donde se produce la mezcla del aceite con el alcohol y catalizador mediante un motor eléctrico. Incluye también una resistencia eléctrica para proporcionar calor a la reacción. La salida del producto es por una válvula ubicada en la parte inferior del reactor.

11 Figura No. 2: Diseño de reactor propuesto Tanque de biodiesel 4. ANALISIS Tanque de metóxido Condensador de alcohol oleaginosa que ya cuenta con tecnología y agronomía y que genera buenos rendimientos en aceite. La palma aceitera es una especie introducida pero que está siendo cultivada en forma masiva en el Perú debido a la gran cantidad de aceite que se extrae de sus frutos, aunque lamentablemente necesite de buenos suelos para lograr rendimientos interesantes (suelos con ph mayor a 5). Ambas especies están siendo trabajadas en el país y actualmente se utilizan para la obtención de palmito (del pijuayo), aceite de palmiste (de alta calidad comestible, obtenido de la semilla de la palma), pulpa y fibras (alimento de ganado), constituyendo una actividad relativamente rentable para los productor. Evaluación de especies con potencial para la producción de biodiesel Entre las desventajas o problemas encontrados en las especies consideradas (ver Tabla No. 1), desde la perspectiva de la producción de biodiesel, tenemos que: el aguaje contiene aceite de muy buena calidad pero en escasa cantidad; el aceite de la castaña, el coco y el ungurahui tienen un alto valor alimentario y cosmético de su aceite; el piñón o tempate cuenta aún con una limitada producción en nuestro país; el umarí, pese a los buenos rendimientos en aceite que presenta, cuenta con poca investigación acerca de su agronomía y su periodo de maduración es bastante prolongado, lo cual dificulta su establecimiento en plantaciones; el babasú es una palmera que ha caído en desuso, por lo que actualmente se desconoce su distribución y abundancia, y no existe desarrollo agronómico en nuestro país. Por otra parte, el pijuayo y la palma aceitera, aparentemente presentan condiciones favorables para la producción de biodiesel. El pijuayo es una Producción de biodiesel a nivel de laboratorio Biodiesel de aceite de cocina refinado Las pruebas realizadas con metanol y con ambos catalizadores (NaOH y KOH) han resultado positivas. La ventaja del uso de NaOH es que se requieren menores cantidades, lo cual implica menores costos de producción. La ventaja del uso de KOH es que se disuelve más fácilmente en el alcohol y que proporcionaría más opciones de uso de los subproductos del proceso (como fertilizante, por ejemplo). Además, empleando KOH como catalizador se obtuvieron viscosidades y densidades menores que con NaOH; incluso el uso de este catalizador permitió obtener mayores cantidades de glicerina separada (volúmenes similares a los ingresados de alcohol), lo cual evidencia una reacción más completa.. Los rendimientos obtenidos en las pruebas han sido de % con el catalizador NaOH (porcentaje volumen/volumen biodiesel/aceite) y de % con KOH. En el caso de la reacción con NaOH, este alto rendimiento puede deberse a una reacción incompleta, en la que la presencia de glicerina aún sin reaccionar aumenta

12 el volumen del biodiesel. Esta tesis es apoyada además por la mayor viscosidad y densidad obtenidas en estas muestras en comparación con las que reaccionaron con KOH. En todos los casos, una temperatura de 50 C ha sido suficiente para que la reacción ocurriera satisfactoriamente. Cuando se utilizaron temperaturas superiores, el alcohol se evaporó antes de reaccionar y no se produjo biodiesel. Este problema se evitará en el modelo tecnológico desarrollado gracias al condensador incluido, pero se considera que no es necesario elevar las temperaturas para tener un proceso eficiente En cuanto a los ensayos con etanol, en ninguno se logró separar la glicerina del aceite. Esto se debe que el etanol utilizado es de grado industrial (96% de pureza), por lo que el agua contenida en este alcohol ha impedido el progreso de la reacción (lo cual no ocurre con el metanol, que aunque es de 95%, es más reactivo y por lo tanto sí funciona bien). De esto se desprende que para poder utilizar etanol se requiere una pureza del 100%, pero este alcohol en el mercado tiene un precio demasiado alto que hace inviable económicamente su uso. Biodiesel de aceite de palma crudo Para poder producir biodiesel a partir del aceite de palma crudo se realizó una titulación previa del mismo para determinar su contenido de ácidos grasos libres. Luego se procedió a separar estos ácidos libres mediante un proceso de saponificación de los mismos. Se han realizado hasta el momento 5 ensayos de refinación del aceite de palma y 4 pruebas de transesterificación, utilizando metanol y NaOH. Los resultados preliminares de las pruebas con aceite de palma realizadas hasta el momento muestran que es necesario realizar un proceso eficiente de refinación (vía saponificación de los ácidos grasos libres) previo a la transesterificación. Luego de este tratamiento, la muestra que originalmente tenía 8.4% de acidez libre, se logró llevar a porcentajes de ácidos grasos de 0.53 y 1.96 en las pruebas más exitosas. Con estas dos muestras sí se logró obtener biodiesel con relativamente bajas cantidades de jabón y con rendimientos, respecto al aceite crudo original, de alrededor del 50% y 60% respectivamente. La mayor pérdida de rendimiento se da en el proceso de saponificación, ya que la transesterificación propiamente dicha tuvo rendimientos de 82.5% y 86.5% en cada caso. Asimismo, las viscosidades de los ensayos varían dependiendo del contenido de ácidos grasos libres en las muestras de aceite; así la viscosidad del biodiesel proveniente del aceite con 0.53% de acidez, fue menor que la del biodiesel proveniente del aceite con 1.96% de acidez. Biodiesel de aceite de cocina usado Se han realizado pruebas con aceite usado proveniente del comedor universitario de la Universidad Nacional Agraria La Molina. Este aceite también fue sometido a una titulación para determinar su contenido de ácidos grasos libres, pero solo requirió un proceso de filtrado y precalentado previos a la transesterificación. El aceite usado que se utilizó en las pruebas tiene un porcentaje de acidez de 0.95%, lo cual indica que no es necesario realizar una saponificación previa del mismo. El rendimiento de las pruebas fue en promedio de 105.5% respecto al aceite original, y las viscosidad obtenida en promedio fue de s. Comparando las propiedades físicas analizadas en el biodiesel producido con las de las muestras de diesel 2 y de biodiesel de colza (ESTERECO), se observa que tanto el biodiesel proveniente de aceite usado como el de aceite refinado poseen viscosidades menores al que indican los estándares internacionales; pero a comparación del diesel 2,

13 las viscosidades son mayores. Los valores se encuentran por lo tanto dentro del rango permitido. En cuanto a la densidad, se observa que todos los ensayos presentan densidades relativamente mayores respecto al biodiesel ESTERECO y al diesel 2, pero se encuentran dentro de los rangos establecidos por la normativa europea ( g/ml). Diseño de una planta de producción de biodiesel a pequeña escala De acuerdo con la calidad de producto que se obtenga en las pruebas, se podrá incorporar a este diseño básico equipos extras para el postratamiento del biodiesel: filtros, una centrífuga o un sistema de lavado del biodiesel. Se ha incluido asimismo el condensador utilizado por el prototipo colombiano para recuperar el alcohol sobrante de la reacción. Este aditamento es muy importante debido a los ahorros que se generan por la recuperación de un insumo de alto costo. El reactor está fabricado completamente de materiales reciclados, lo cual también es conveniente para su uso en comunidades alejadas donde muchos materiales son escasos. 5. PRIMERAS CONCLUSIONES DE LA INVESTIGACIÓN De acuerdo con las características de los frutos y su aceite, así como al desarrollo tecnológico existente para su producción, el pijuayo y la palma presentan interesantes perspectivas para la producción de biodiesel en la Amazonía peruana. El aguaje, pese a su abundancia en estado natural, tiene rendimientos muy bajos en aceite para que su uso con este fin sea viable. Otras oleaginosas conocidas, como la castaña, el ungurahui, el inchi, y la semilla de palma (palmiste) producen un aceite de alta calidad, de mayor valor para un uso alimentario o cosmético. Hace falta investigar sobre otras especies oleaginosas no comestibles, que puedan producir un aceite útil para la fabricación de biodiesel. El aceite crudo de palma tiene un alto contenido de ácidos grasos libres, que interfieren en la reacción de transesterificación e impiden la producción de biodiesel. Por lo tanto se requiere de un tratamiento previo de refinamiento, que consiste en la saponificación y separación por filtrado de los ácidos grasos libres. Ya refinado, el aceite de palma puede ser transesterificado con metanol para producir biodiesel y glicerina. La transesterificación de aceites para producir biodiesel ha sido satisfactoria con metanol de 95% de pureza, pero no con etanol de 96% de pureza. Se requeriría de un etanol 100% puro para lograr la reacción pero este tiene un precio muy alto en el mercado. Los dos catalizadores ensayados (NaOH y KOH) dan resultados positivos en la producción de biodiesel. La ventaja del uso de NaOH es que se requieren menores cantidades, lo cual implica menores costos de producción. La ventaja del uso de KOH es que se disuelve más fácilmente en el alcohol y que proporcionaría más opciones de uso de los subproductos del proceso (como fertilizante, por ejemplo). En zonas urbanas, la producción de biodiesel se presenta como una interesante alternativa para solucionar el problema de la eliminación de aceites usados y la comercialización indiscriminada de éstos, utilizándolo como aditivo al diesel 2 en el transporte público y/o en vehículos municipales. Este forma de recuperación de aceites usados, podría ir

14 acompañada de una campaña municipal que implique la recolección, tratamiento y uso final del biodiesel producido. 6. BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA BARRIGA RUIZ, Rodolfo Plantas Útiles de la Amazonía Peruana: Características, Usos y Posibilidades. CONCYTEC. Perú. CABRERA ROJAS, Armando Enrique; Rojas Amasifen, Juan Manuel Estudio del Pijuayo y Chope como Frutos Oleaginosos no Tradicionales Típicos de la Amazonía Peruana. Universidad Nacional de la Amazonía Peruana. IquitosPerú. COMITÉ DE GESTIÓN INICIATIVA DE AIRE LIMPIO EN LIMA CALLAO Plan Integral de Saneamiento Atmosférico Lima Callao. Lima. LESCANO ANADÓN, Carlos Situación Actual para el Desarrollo de la Producción y el Procesamiento de Especies Frutihortícolas Amazónicas Subutilizadas. En: Programa Regional de Promoción de la Producción Sostenible y Utilización de Frutas y Hortalizas Amazónicas. TCA. Perú. MINISTERIO DE ENERGÍA Y MINAS Balance nacional de Energía Lima. Oficina Técnica de Energía. PAREDES, Gino; Romero, Carlos; Acevedo, Leonardo Evaluación del uso del aceite de palma africana como componente de combustible diesel. En: Revista ION (9), Bucaramanga, Colombia. TCA Programa regional de promoción sostenible y utilización de frutas y hortalizas amazónicas, estrategias y acciones. TCA Tratado de Cooperación Amazónica / Secretaría ProTempore. Perú. TCA Cultivo de frutales nativos amazónicos, manual para el extensionista. TCA Tratado de Cooperación Amazónica/ Secretaría ProTempore. Perú. TICKELL, Joshua From the fryer to the fuel tank. Tickell Energy Consultans. Covington, U.S.A. VILLACHICA, Hugo (1). Frutales y hortalizas promisorios de la Amazonía. TCA Tratado de Cooperación Amazónica/ Secretaría ProTempore. Perú.

15 Universidad Nacional San Antonio Abad del Cusco Asociación Peruana de Energía Solar (APES) Universidad Nacional de Ingeniería X Simposio Peruano de Energía Solar Seminario Internacional sobre Tecnologías Económicas para la Descontaminación y Desinfección de Agua Cusco, 17 al 22 de noviembre de 2003 Seminario Internacional Energía Solar, Medio Ambiente y Desarrollo Cusco, de abril de 2004 Editado por: Manfred Horn Juan Rodriguez Patricia Vega Auspician Salir Ministerio de Industria y Turismo Municipalidad Provincial del Cusco Ministerio de Energía y Minas