Producción de biodiesel y su evaluación en vehículo experimental Proyecto USDA-UVG FFP10 (40210)
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- Adrián Peña Reyes
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1 Producción de biodiesel y su evaluación en vehículo experimental Proyecto USDA-UVG FFP10 (40210) Centro de Procesos Industriales CPI Octubre 2013 Ing. Gamaliel Zambrano
2 Investigadores Ing. Gamaliel Zambrano R., Investigador 1 Ing. José Andrés Hernández G., Investigador 2 Ing. Danilo Mirón P., Investigador 3 Ing. Cristián Rossi S., Asistente Técnico
3 Objetivos Producción de biodiésel de diferentes fuentes de aceite, incluyendo sorgo dulce. Monitoreo del rendimiento de un vehículo movido con biodiésel en la mezcla de combustible.
4 Objetivo No. 1: Producción de biodiesel de diferentes fuentes de aceite, incluyendo sorgo dulce Biodiesel: Combustible producido a partir de la reacción de trans-esterificación de aceites y grasas, usando un alcohol y una base fuerte como catalizador. Se produce glicerina como subproducto.
5 Extracción y obtención de aceites Jatropha curcas (piñón) Aceite obtenido: 12.75% en promedio Palma Africana Aceite obtenido: 30.0% en promedio
6 Extracción y obtención de aceites Macadamia 71.0% en promedio, base nuez Hule 38.9% en base a semilla
7 Extracción y obtención de aceites Aceite quemado Sorgo dulce 2% de aceite
8 Métodos de Extracción Extracción de aceite por medio de: Solventes orgánicos: hexano, éter, etc.
9 Métodos de Extracción Por medio mecánico: cocción y presión Por combinación de los anteriores Nota: Todos los aceites y grasas deben ser filtrados y decantados para remover las partículas sólidas y sedimentos presentes
10 Análisis del aceite Para la determinación de la calidad del aceite obtenido se realizan pruebas de: Humedad por peso Acidez Viscosidad Densidad Derivatización/cromatografía
11 Producción de Biodiésel Preparación del aceite o grasa Transesterificación con catálisis ácida o alcalina Separación de fases y sedimentación Lavado Secado Caracterización
12 Producción de Biodiésel
13 Planta Piloto
14 Balance de materiales para la producción de Biodiésel Base: 100 kg de aceite 100 kg aceite 5.93 kg CH3OH kg agua lavado kg CH3OH kg Metox kg Bio crudo kg 97.6 % Bio puro % CH3OH 2.4 % Impureza Biodiesel puro kg NaOH Tanque de 4.00 % NaOH Metóxido Tanque Reactor Tanque de Lavado kg vapor kg vapor Tanque de Almacenamiento de Biodisel kg kg condensado condensado kg Glicerol crudo 96 % Glicerol 4 % Metanol kg agua desecho 96 % agua kg agua fría 4 % interfase Biodiésel kg Condensador Vapor de CH3OH Tanque de Glicerina kg agua caliente kg vapor kg condensado kg CH3OH kg Glicerol
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17 Calidad del Biodiésel Viscosidad (determinación de capacidad de flujo y propiedades cinemáticas) Densidad Número ácido Análisis 327 Agua y sedimentos por centrifugación Potencial ácido (ph) Combustión Cromatografía
18 Objetivo No. 2: Monitoreo del rendimiento de un vehículo movido Vehículo: con Biodiésel en la mezcla de combustible Características: Pick-Up, doble cabina, 4X4, turbo diésel. Recorrido: 64,000 km desde el inicio de la evaluación Servicio/apoyo: Taller representante de la marca. Unopetrol para evaluación de aceite de motor.
19 Se inició con 5% de Biodiésel Terminó en 100% de Biodiésel Inicio 0 kilómetros Actualmente, 64,000 kilómetros con Biodiésel al 100% Ningún problema reportado por el taller
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22 Vehículo
23 Emisiones 3000 rpm promedio CO promedio NO promedio NO2 promedio Nox promedio Nox B10 B15 B20 B25 B30 B35 B40 B45 B50 B60 B70 B80 B90 B100
24 Reducción 3000 rpm (80km/h) Se redujo a una tercera parte la emisión de CO Como las investigaciones indican el Nox incrementa
25 Emisiones 750 rpm promedio CO promedio NO promedio NO2 promedio Nox promedio Nox B10 B15 B20 B25 B30 B35 B40 B45 B50 B60 B70 B80 B90 B100
26 Reducción 750 rpm Se redujo a casi una tercera parte la emisión de CO Como las investigaciones indican el Nox incrementa
27 Servicios de Agencia
28
29 Ventajas del Biodiésel Combustión más limpia Emisiones de gases efecto invernadero bajas Lubricidad para el motor Aceite reciclado (ayuda a prevenir la contaminación de recursos hídricos) Los motores diesel no necesitan modificaciones Se puede utilizar en mezclas con combustibles fósiles
30 Desventajas En zonas donde las temperaturas son muy bajas el biodiesel tiende a congelarse Uso de Metanol El biodiésel descompone el hule o caucho natural, por lo que es necesario sustituir éste por elastómeros sintéticos en caso de utilizar mezclas con alto contenido del mismo.
31 CONTACTO MSc. Ing. Gamaliel Zambrano Director Centro Procesos Industriales CPI-, Instituto de Investigaciones Universidad del Valle de Guatemala Oficina E-110
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