Miércoles, 15 de agosto de 2018

El diesel del futuro ya está aquí gracias a investigadores de la Usal

La nueva técnica es capaz de producir biodiésel de forma más eficiente y económica, de acuerdo con las exigencias que impone la normativa para los próximos años

Jorge Cuéllar trabajando en el laboratorio / FOTOS: DICYT

Investigadores de la Universidad de Salamanca han propuesto un nuevo catalizador para obtener biodiésel, el ácido dodecilbencenosulfónico. Las exigencias que establece la normativa de cara a los próximos años hacen que la manera actual de producir este combustible sea cara y poco eficiente, mientras que esta nueva opción presenta numerosas ventajas. A través de una prueba de concepto, los científicos están demostrando que la idea se puede llevar a escala industrial.

El biodiésel es un combustible renovable que se puede utilizar en los motores que en la actualidad emplean el diésel procedente del petróleo. Se obtiene a partir de grasas o de aceites animales o vegetales que se combinan con otros elementos, generalmente, con metanol. La normativa actual impone el uso del biodiésel mezclado con el diésel en un porcentaje que se va incrementando cada año hasta llegar al 8,5% en 2020.

Sin embargo, “a partir del 7% ya no se pueden utilizar aceites comestibles para fabricar biodiésel y ahí surge un problema, porque los no comestibles tienen grandes proporciones de ácidos grasos que provocan que la tecnología actual para la fabricación del biodiésel deje de ser válida”, explica a DiCYT Jorge Cuéllar, investigador del Departamento de Ingeniería Química y Textil de la Universidad de Salamanca.

Distintos tipos de biodiésel / FOTOS: DICYT

En concreto, los catalizadores actuales forman espumas en presencia de estos ácidos grasos. Esto hace muy difícil separar el biodiésel de otro producto que surge de la reacción, la glicerina. “Es necesario utilizar otro tipo de catalizadores que no formen espumas”, resume el experto. Hasta ahora la solución está muy lejos de ser óptima, porque requiere usar dos tipos de catalizadores –ácido sulfúrico y un hidróxido básico- en dos pasos distintos, lo que resulta complejo y caro.

El proyecto de los científicos de la Universidad de Salamanca pasa por fabricar biodiésel en una sola etapa gracias a un nuevo catalizador, el ácido dodecilbencenosulfónico. “Lo hemos probado y utilizado con éxito para fabricar el biodiésel cuando tenemos grandes proporciones de ácidos grasos”, destaca Cuéllar. La reacción catalizada con el ácido dodecilbencenosulfónico es “hasta 20 veces más rápida” que con el ácido sulfúrico, lo cual simplifica el proceso y disminuye muchísimo los costes.

Otra ventaja del nuevo catalizador estaría en la separación de los productos de la reacción, el propio biodiésel y la glicerina. Frente al método convencional, “no se forman espumas y la separación es mucho más sencilla, con lo cual también en esta parte tenemos menores costes”, señala el experto.

El escalado del proyecto

Gráfico que representa las diferencias de rendimiento de los catalizadores

Hasta ahora los estudios del Departamento de Ingeniería Química y Textil ya habían demostrado todas estas ventajas, pero para poder implementar el nuevo catalizador era necesario escalar el proyecto, es decir, pasar del laboratorio a la etapa industrial, que requiere la utilización de equipos de mucho mayor tamaño, lo que se ha llevado a cabo gracias a la convocatoria de Prueba de Concepto de la Fundación General de la Universidad de Salamanca y dentro del programa TCUE de la Junta de Castilla y León, cofinanciado con fondos FEDER. En esta escala industrial es necesario demostrar la eficacia del catalizador en los dos procedimientos, tanto la reacción como la separación de los productos que genera.

“Hemos realizado el proceso de síntesis del biodiésel con equipos de muy diferentes tamaños y hemos visto que no hay ningún problema, es decir, la reacción se comporta de la misma manera independientemente del tamaño del reactor”, comenta el investigador.

Demostrar el resultado en la etapa de separación es algo más complejo. “Hemos desarrollado, a escala de laboratorio, un procedimiento de separación y purificación de los productos de la reacción que es más sencillo que el que se utiliza en la industria y por eso no se puede comprobar su validez en las instalaciones industriales tal como están configuradas en la actualidad. Son necesarios algunos cambios y seguir realizando pruebas.” Para ello, los investigadores ya tienen contactos y convenios con empresas.

Cuando se completen estas últimas actuaciones, “habremos culminado el proceso y tendremos un producto que cumple la normativa específica y que se puede utilizar en los motores”, destaca Jorge Cuéllar.