Biodiésel de algas

Entre 1978 y 1996, la Laboratorio Nacional de Energías Renovables, experimentó el biodiésel de algas en su proyecto Aquatic Species Program. Un artículo publicado por Michael Briggs, del grupo de biodiésel de la Universidad de Nuevo Hampshire, propone un reemplazo realista de todos los combustibles de vehículos usando algas (que crecerían en estanques de plantas potabilizadoras) con un contenido de aceite mayor al 50 %.

La producción de aceite de alga no se ha llevado a cabo a escala comercial, pero estudios de factibilidad determinan que lo establecido arriba es posible. Además, las algas no disminuirían la producción de comida, ya que no requieren tierras arables ni agua potable. ... (ver texto completo)

Investigaciones actuales

Se están llevando a cabo investigaciones para encontrar mejores materias primas y mejorar el rendimiento del biodiésel. Con los rendimientos actuales, se necesitarían vastas cantidades de tierra y agua para producir suficiente aceite para reemplazar completamente los combustibles fósiles. Se necesitaría el doble del área de Estados Unidos usando soja o dos tercios usando colza para cubrir las necesidades de calefacción y transporte de ese país.

Muchas variedades de ... (ver texto completo)

Inconvenientes

● La explotación de plantaciones de palmas de aceite (utilizadas para hacer biodiésel) fue responsable de un 87 % de la deforestación de Malasia hasta el año 2000. En Sumatra y Borneo millones de hectáreas forestales se convirtieron en tierra de cultivo de estas palmeras y en los últimos años se ha conseguido más que doblar esa cifra. La tala y los incendios perduran. Hasta deforestaron por completo el famoso Parque nacional de Tanjung Puting de Kalimantan. Orangutanes, gibones, ... (ver texto completo)

Ventajas e inconvenientes

Ventajas

El biodiésel disminuye de forma notable las principales emisiones de los vehículos, como son el monóxido de carbono y los hidrocarburos volátiles, en el caso de los motores de gasolina, y las partículas, en el de los motores diésel. 14​
La producción de biodiésel supone una alternativa en el uso del suelo que evita los fenómenos de erosión y desertificación a los que pueden quedar expuestas aquellas tierras agrícolas que, por presiones de mercado, están siendo ... (ver texto completo)

Aceite de calefacción

El biodiésel puede ser usado también como combustible de calefacción en calderas domésticas y comerciales. Una mezcla de 20 % de biogasóleo y 80 % de aceite es la recomendada para no tener que modificar nada.

Se debe tener cuidado en el primer uso porque los residuos del diésel son removidos y pueden obstruir cañerías: es necesario un cambio de filtro. Otra idea es usar biodiésel progresivamente para que las obstrucciones no ocurran con tanta facilidad. Esto genera una ventaja: el sistema se limpia y su rendimiento aumenta.

Algunos estudios afirman que si se usara biodiésel B20 en los hogares, las emisiones de CO2 se reducirían en 1,5 millones de toneladas por año.

En Massachusetts, una ley ordena que todo diésel para calentar debe ser 2 % biodiésel para 2010 y para 2013, 5 %. ... (ver texto completo)

Uso en trenes

Virgin Trains (compañía de trenes británica) dijo que tiene el primer tren a biodiésel B20 y que reducía en un 14 % las emisiones.

El Tren Real el 15 de septiembre de 2007, completó su primer recorrido con B100 abastecidos por Green Fuels Ltd. La realeza, el príncipe de Gales y el director de Green Fuels, fueron los primeros pasajeros en un tren 100 % a biodiésel. Desde ese entonces, el tren opera exitosamente con biodiésel puro.

También en Disney, los trenes del parque corren ... (ver texto completo)

Uso para vehículos y aceptación de fabricantes

En 2005, Chrysler lanzó la Jeep Liberty CRD basada en diésel con mezcladores de 5 % de biodiésel. En 2007, la misma marca indicó que incrementaría la mezcla a 20 % si se normalizaba el biodiésel en Estados Unidos.

Desde el 2004, la ciudad Halifax (Nueva Escocia) actualizó su sistema de transporte público para que los autobuses anduvieran con biodiésel puro de aceite de pescado. En un principio surgieron dificultades técnicas, pero con el tiempo ... (ver texto completo)

Argentina

En Argentina, desde 2014 todo el diésel debe contener un 10 % de biodiésel, así como la gasolina contiene un 10 % de bioetanol.

Estados Unidos

En septiembre de 2005 Minnesota fue el primer estado en obligar a que el diésel comercializado contenga al menos un 2 % de biodiésel.

Aplicaciones

El biodiésel puede ser utilizado en estado puro (B100) o puede ser mezclado con diésel de petróleo en las operaciones de concentración en la mayoría de las bombas de inyección diésel. La nueva extrema alta presión (29.000 psi) de los motores tiene límites estrictos de fábrica de B5 o B20, según el fabricante. El biodiésel tiene diferentes propiedades disolventes que el petrodiésel y degradará las juntas de caucho natural y las mangueras en los vehículos (en su mayoría vehículos fabricados ... (ver texto completo)

Reacciones de síntesis

El proceso de transesterificación consiste en combinar el aceite (normalmente aceite vegetal) con un alcohol ligero, normalmente metanol, y deja como residuo de valor añadido propanotriol (glicerina) que puede ser aprovechada por la industria cosmética, entre otras.

Contaminación por agua

El biodiésel puede contener pequeñas cantidades de agua, pero son problemáticas. Aunque este biocarburante no es miscible con el agua, es higroscópico como el etanol, es decir, absorbe el agua de la humedad atmosférica. Una de las razones para que el biodiésel sea higroscópico es la persistencia de los mono y diglicéridos sobrantes de una reacción incompleta. Estas moléculas pueden actuar como un emulsionante, permitiendo que el agua se mezcle con el biodiésel.[cita requerida] ... (ver texto completo)

Gelificación

Cuando el biodiésel se enfría hasta determinado punto, algunas moléculas se agregan y forman cristales. El combustible empieza a «nublarse» una vez que los cristales se hacen grandes (un cuarto de la longitud de onda de luz visible). Este punto se llama punto de enturbiamiento. Cuanto más frío esté el combustible, mayores son los cristales. La menor temperatura en la cual el biogasóleo pasa por un filtro de 45 micrones se la llama punto de obstrucción de filtros en frío (CFPP en inglés). A menores temperaturas el biogasóleo se convierte en gel y luego solidifica. Dentro de Europa, hay mucha diferencia en este punto entre países. La temperatura en la cual el biodiésel puro comienza a gelificarse depende de la mezcla de ésteres y, consecuentemente, de la materia prima usada. Por ejemplo, si se produce a partir de sebo, tiende a convertirse en gel cerca de los 16 °C.

Hay muchos aditivos que se le agregan al biogasóleo para disminuir esta temperatura. Otra solución es mezclar biodiésel con diésel o queroseno. Otra es tener un tanque secundario de este biocombustible acompañando al del diésel de petróleo: el primero arranca y calienta el segundo, y una vez alcanzada la temperatura necesaria, se cambia la alimentación. ... (ver texto completo)

Compatibilidad con materiales

Plásticos

Es compatible con el polietileno de alta densidad. Al PVC lo degrada lentamente. Algunos polímeros los disuelve al contacto directo.

Metales

Afecta a materiales basados en el cobre, también ataca el zinc, el estaño, el plomo y el hierro fundido. Los materiales de acero inoxidable y aluminio son inmunes.
... (ver texto completo)

Propiedades

El biodiésel se describe químicamente como compuestos orgánicos de ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga y corta.

El biogasóleo tiene mejores propiedades lubricantes y mucho mayor índice de cetano que el diésel de poco azufre. El agregar en una cierta proporción de biodiésel al gasóleo reduce significativamente el desgaste del circuito de combustible; y, en baja cantidad y en sistemas de altas presiones, extiende la vida útil de los inyectores que dependen de la lubricación del combustible.

El poder calorífico del biodiésel es de 37,27 MJ/l (megajulio por litro) aproximadamente; esto es un 9 % menor que el diésel mineral. La variación del poder calorífico del biogasóleo depende de la materia prima usada más que del proceso.

El biodiésel es líquido a temperatura ambiente y su color varía entre dorado y marrón oscuro según el tipo de materia prima usada. Es inmiscible con el agua, tiene un punto de ebullición alto y baja presión de vapor. Su punto de inflamación (superior a 130 °C) es mucho mayor que el del diésel (64 °C) o la gasolina (40 °C). Tiene una densidad de aproximadamente 0,88 g/cm³, menos que el agua.

Más allá, no tiene virtualmente ningún contenido de azufre y se suele mezclar como aditivo con el diésel de bajo contenido en azufre. ... (ver texto completo)

Antecedentes históricos

La transesterificación de los aceites vegetales fue desarrollada en 1853 por el científico Patrick Duffy, muchos años antes de que el primer motor diésel funcionase.​ El primer modelo de Rudolf Diesel, un monocilíndrico de hierro de 3 metros con un volante en la base funcionó por vez primera en Augusta (Alemania), el 10 de agosto de 1893. En conmemoración de dicho evento, el 10 de agosto se ha declarado «Día Internacional del Biodiésel». Diesel presentó su motor en la Exposición ... (ver texto completo)