In the production stages of biofuels, environmental damage is created in the stages of: culture, transport, use of raw material, production of biofuels and, as far as is known, in its final use in internal combustion engines in vehicles. These pains are involved in the generation of some environmental impacts, objective of the study in this work. In this work, biodiesel was obtained from castor oil, which had an experimental extraction process in the laboratory.
The environmental impacts related to the final biodiesel production phase were evaluated using the SimaPro version 8.4.0 software, taking into account the categories of impacts contained in the Recipe MidPoint and Recipe EndPoint calculation methodologies.
INTRODUCCIÓN
OBJETIVOS
ANTECEDENTES
METODOLOGÍA DE INVESTIGACIÓN
Desarrollo de
Desarrollo
FUNDAMENTO TEÓRICO MARCO TEÓRICO MARCO TEÓRICO
Forma parte de la planta arbustiva de la familia Euphorbiacea, que se caracteriza por ser plantas monoicas y por tener inflorescencias en las que la unidad básica es el ciatio, es decir una estructura que parece una sola flor pero que existe en realidad. de diferentes flores. El ricino es un arbusto de unos 3-5 m de altura, con tallos de color verde, rojizo o gris verdoso. La producción mundial de higuerilla es impulsada por diez grandes países, que ven en esta planta una alternativa para impulsar la agricultura del país, debido a las fáciles condiciones de cultivo que requiere la higuerilla.
Una característica especial del aceite de ricino es que casi el 90% de su constitución corresponde a triglicéridos del ácido ricinoleico, este ácido forma el triglicérido simple llamado triricinolina (C3H5 (C18H33O3)3) con un peso molecular de 932 g/gmol.
Principales consumidores de semillas de higuerilla en el mundo. Año 2015
La semilla de Higuerilla contiene aceite que no se puede extraer simplemente triturándola, por lo que se debe realizar un proceso de extracción que permita extraer el aceite que contiene de la semilla. Esta pasta semisólida se vierte de la máquina en forma líquida y contiene el aceite de la semilla gastada. Este proceso de neutralización es necesario para eliminar la acidez excesiva del aceite.
Para obtener este biocombustible, el aceite de la planta oleaginosa, en este caso la semilla de ricino (Ricinus communis), debe ser tratado mediante un proceso de transesterificación.
Principales productores de biodiesel en todo el mundo en 2016, por país (en miles de millones de litros)
METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
Se realiza el proceso de germinación de dos variedades de semillas de Ricino desarrolladas en las instalaciones del centro de investigaciones en biotecnología, bioética y medio ambiente CINBBYA de la UNAB Ambiental. Este proceso de germinación se realizó con el objetivo de comparar el desarrollo de cada tipo de semilla con el proceso de crecimiento de la planta. Luego se pesaron las semillas en una balanza digital para determinar el peso húmedo de la muestra.
Una vez realizado el proceso anterior, se vuelve a pesar la muestra de semilla en la báscula, que representará el peso seco de la muestra. Se pueden utilizar los siguientes estándares para caracterizar el aceite de ricino y el biodiesel de ricino. Preparación de la muestra: El aceite de ricino obtenido se pesó en una balanza digital para representar la cantidad de gramos en el volumen extraído en el proceso.
Mezcla y agitación: En el proceso de mezcla y agitación, la muestra de aceite se calienta inicialmente a 60 °C durante un período de diez minutos. Separación Biodiesel-Glicerina: Cuando la muestra se dejó por 24 horas, se separó la glicerina y se pesó en la balanza digital junto con la medición del volumen obtenido de la glicerina. El proceso de purificación del biodiesel se realizó en caliente con agua destilada y agua acidificada.
Este proceso de lavado del biodiesel se debe realizar con mucho cuidado para que no se formen jabones en el biodiesel. Secado: El secado de la muestra de biodiesel se realizó en el horno de convección para que el agua y el alcohol restantes en la muestra se evaporaran.
DESARROLLO DE SOFTWARE SIMULACIÓN ASPEN HYSYS SIMULACIÓN ASPEN HYSYS
RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS RESULTADOS CARACTERIZACIÓN DEL ACEITE DE FIGUERILLA RESULTADOS CARACTERIZACIÓN DEL ACEITE DE FIGUERILLA.
RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS RESULTADOS CARACTERIZACIÓN DEL ACEITE DE HIGUERILLA RESULTADOS CARACTERIZACIÓN DEL ACEITE DE HIGUERILLA
Luego de realizar la caracterización física de las muestras de semillas 1 y 2, se calculó el porcentaje de humedad contenida en las mismas. Este indicador tomó en cuenta la pérdida de masa que sufren las semillas luego de ser sometidas a un proceso termogravimétrico. El contenido de humedad de la semilla tipo 1 es considerablemente menor debido a que se compra a la empresa Higueroil de Medellín para la fase de cultivo.
Esta empresa de materias primas para biocombustibles se encarga de modificar genéticamente sus semillas para obtener un mejor rendimiento en la extracción del aceite que contienen, todo para lograr mejores rendimientos en la producción de biocombustibles. Luego de caracterizar físicamente las muestras de semillas 1 y 2, se realizó una sensibilización durante el proceso de extracción, observando el comportamiento del aceite a diferentes temperaturas de prensado y permitiendo así desarrollar el proceso de transesterificación con el aceite de mejor desempeño. Luego se realizó la caracterización química de los aceites extraídos de los dos tipos de semillas de ricino.
A continuación se presentan los resultados de cuatro parámetros fundamentales previstos en la NTC o Norma Técnica Colombiana y las normas ASTM (Sociedad Americana de Ensayos y Materiales). Este parámetro se realiza en el aceite para expresar los miligramos de KOH necesarios para neutralizar los ácidos grasos de la muestra. En el desarrollo del proceso no se utiliza agua debido a su insolubilidad en grasas, por esta razón se utiliza alcohol etílico como solvente.
Los resultados del índice de acidez de las muestras de aceite de ricino indican un valor entre 2,5 y 3 mg de KOH/aceite. En base a estos resultados obtenidos, comenzamos a realizar el proceso de producción de biodiesel mediante transesterificación.
Densidad aceite de higuerilla - Semilla 1
Densidad aceite de higuerilla - Semilla 2
Humedad aceite de higuerilla - Semilla 2
CONCLUSIONES
Las semillas de ricino 1, que tienen un contenido de humedad estructural un 4,365% menor, son las más adecuadas para la extracción de aceite. Esto se debe a que el mayor contenido de humedad del aceite durante la reacción de transesterificación reduciría la conversión y ayudaría en la formación de jabón. El aceite de ricino extraído de la semilla 1 a una temperatura de 60ºC es el más óptimo para la conversión a biodiesel, ya que su caracterización mostró los mejores resultados en pruebas de densidad, humedad e índice de viscosidad.
La etapa de cultivo tuvo mayor influencia en todas las categorías de impacto, debido a que el uso de fertilizantes, pesticidas y fungicidas requiere la presencia de químicos que pueden causar daños a la salud humana, los animales y el medio ambiente, así como el uso de la cosechadora representa más de 40%, influenciado por el uso del suelo, costos energéticos generados por su uso, todos estos muestran un aporte importante a los impactos potenciales relacionados a la cadena productiva evaluada en este proyecto. La etapa de extracción de aceite fue la que generó menor impacto en la producción de biodiesel de higuerilla, debido a que los recursos utilizados no representan un aporte significativamente alto, ya que solo existe un consumo energético que contribuye con el menor impacto al medio ambiente. % en las categorías evaluadas por MidPoint(E) y EndPoint(E). El proceso de purificación del biodiesel de ricino es la segunda fase con mayor contribución a las cargas ambientales asociadas con el sistema del producto.
Esto se debe a que utiliza ácido clorhídrico, que es altamente corrosivo y puede causar daños a la salud humana. La germinación de los dos tipos de semillas demostró que el embrión de la semilla de tipo 2 tuvo un mejor desarrollo de crecimiento en comparación con el de la semilla de tipo 1. En la simulación realizada en la Aspen Hysys solo se tomó la fase de producción de biodiesel. en cuenta. ricino a través de la reacción de transesterificación.
En esta simulación se demostró que una mayor concentración de alcohol tendrá un efecto positivo en la reacción, aumentando la producción de biodiesel y reduciendo la formación de jabón. El escalado industrial del proceso de producción de biodiesel de ricino llevado a cabo por Aspen Hysys genera datos estimados de producción que ocurren en una planta de biodiesel a gran escala.
RECOMENDACIONES
BIBLIOGRAFÍA
Rendimiento y calidad de semillas de aceites provenientes del cultivo de higuerilla (RicinuscommunisL.) en el Valle del Sinú, departamento de Córdoba. Guía Ambiental para el cultivo de Figuerilla en el corredor central del departamento de Boyacá. Producción y caracterización de biodiesel a partir de aceite de ricino (Ricinus communis) y girasol (Helianthus annuus) cultivados en Tabasco, México.
ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A BASE DE ACEITE RÁPIDO SEGÚN LA METODOLOGÍA “CRADLE TO CRADLE”, ESCENARIO SABANA DE TORRES, SANTANDER. ANÁLISIS DEL CICLO DE VIDA PARA LA PRODUCCIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE RÁPIDO Y ETANOL. Evaluación de la sostenibilidad del uso de la caña de azúcar en el Valle del Cauca - Colombia a partir del análisis del ciclo de vida.
Obtención y caracterización de biodiesel a partir de aceite de semilla de Ricinus Communis genéticamente modificado cultivado en el Eje Cafetero. Análisis del ciclo de vida de la producción de biodiesel a partir de aceite vegetal usado.
Relación 8:1 Dato Entrada Flujo Molar
En el proceso de germinación de los dos tipos de semillas de ricino utilizadas se realizó un seguimiento para observar el crecimiento y desarrollo de cada una de las semillas hasta su transformación en planta.
