El biodiesel como fuente de energía alternativa

Dra. Beatriz Millán Malo

El deterioro ambiental producido principalmente por la contaminación de mares, lagos, ríos y medio ambiente; la deforestación y las altas concentraciones en la atmósfera de gases de efecto invernadero han llevado a una preocupación mundial sobre las acciones que se deben de seguir en todos los ámbitos de la actividad humana con la finalidad de reducir y, en su momento, invertir el calentamiento global.

 

El efecto invernadero es un fenómeno natural esencial para la vida del planeta, que consiste en que determinados gases, componentes de la atmósfera, retienen parte de la energía solar evitando que dicha energía recibida regrese inmediatamente al espacio, de tal forma que produce en el planeta un equilibrio entre la energía recibida y la energía reflejada, manteniendo una temperatura global promedio “constante”. No obstante, el incremento de dióxido de carbono (CO2) en la atmósfera en los últimos años ha acentuado este efecto, ocasionando un incremento promedio en la temperatura media global del planeta, reflejada principalmente en la atmósfera y en los océanos. El incremento del CO2 se debe principalmente a la liberación de carbono almacenado en los combustibles fósiles durante la combustión de carbón, petróleo y gas natural, es decir, por la actividad humana.

 

Debido a lo anterior, actualmente existe una gran preocupación sobre el uso alternativo de fuentes de energía, siendo las más prometedoras las fuentes de energía renovables yentre las cuales se encuentran la eólica, solar, biomasa, mareomotriz, etc. En el caso de la biomasa, ésta puede utilizarse, en términos energéticos, directamente como en el caso de la leña, o indirectamente como en el caso de los biocombustibles como el biodiesel o el bioetanol. En general, los biocombustibles y la biomasa se ven ahora como combustibles alternativos prometedores y sustentables debido a su renovabilidad, la baja emisión de gases y a su biodegradabilidad.

 

Los aceites vegetales son de alto contenido energético debido a la estructura químicaque los compone. Sin embargo, no pueden usarse directamente como combustibles diésel debido a que ciertas de sus propiedades podrían conducir a la formación de depósitos en los inyectores de los motores y orificios durante un tiempo de funcionamiento prolongado. Cualquier materia prima de triglicéridos presentes en los aceites vegetales y grasas animales (incluyendo los lípidos de algas) puede ser utilizadapara producir biodiesel, comúnmente llamado B100.

 

Los parámetros de calidad que los combustibles deben tener dependen directamente de la distribución de ácidos grasos de la materia prima con la que el biodiesel fue producido. Los ácidos grasos contenidos en aceites provenientes de aceites comestibles como son el palmítico, estérico, oleico, linoleico y linolenico provienen de materia primas tales como los aceites de soya, girasol, canola, palma y cacahuate. Sin embargo,la producción de biodisesel ha sido muy cuestionada si sus materias primas provienen de productos de consumo humano. Es por eso que mucha investigación se ha orientado en la producción de biodiesel con materias primas que no provengan de aceites comestibles como son el aceite de ricino, jatropha, y karanja. El aceite de ricino posee propiedades que le hacen ser un candidato único y versátil, sin embargo, ciertas propiedades -como su alta viscosidad- no permiten hacer biodiesel usando este aceite únicamente. Una posibilidad es mezclar los ácidos grasos de diferentes materias primas y desarrollar un biodiesel que cumpla con las propiedades que un biocombustible debe tener. Estas propiedades podrían predecirse si se conocieran las propiedades termodinámicas de la mezcla hipotética.

 

Los compuestos del biodiesel son considerados como fluidos complejos debido a que sus propiedades termodinámicas no se pueden predecir con facilidad, esto es, deben medirse después de su producción. Sin embargo, la mayoría de los experimentos son complejos y muchas veces la viabilidad de generar un biocombustible como mezcla de diferentes ácidos grasos provenientes de diversas materias primas es de alto costo. Es por esto que se busca encontrar una teoría que permita predecir sus propiedades termodinámicas, por lo que estas teorías aún se encuentran en desarrollo.

 

En el Centro de Física Aplicada y Tecnología Avanzada de la UNAM, en el Campus Juriquilla, se desarrollan teorías con las que, tomando en cuenta la estructura molecular de los compuestos del biodiesel, se puedan predecir las propiedades termodinámicas de un fluido complejo como el de estos biocombustiblesAsimismo, en dicho centro de investigación se está trabajando experimentalmente en la búsqueda de nuevas mezclas, que posean mejores propiedades y sean de bajo costo de producción.

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