El problema de los aceites domésticos y su posible uso para la elaboración de biodiésel.

in #stem-espanol6 years ago (edited)
La presencia de aceites como contaminantes en diversos cuerpos de aguas o humedales, es un problema que cada día es más latente, tan solo un litro de aceite puede contaminar 1000 litros de agua, las implicaciones de los aceites de uso doméstico que son arrojados a las aguas residuales representa un enorme problema económico a las plantas de tratamientos de aguas, debido a que para que estos sean degradados es necesaria la acción de reactores biológicos y los costos de operación y mantenimiento de estos reactores son elevados.

Los aceites usados pueden utilizarse para la elaboración de Biodiésel

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La degradación de las grasas y aceites esta sujeta a condiciones especiales y a la acción de microorganismos específicos, en condiciones naturales este proceso de degradación se da de manera muy lenta, es por ello que el efecto contaminante residual es aún mayor que el de otras sustancias.

Contaminación de agua con aceite

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El aceite en las aguas consume parte del oxígeno disuelto en estas para metabolizarse, es decir durante su proceso de degradación, y al dejar menos cantidad de oxígeno disuelto favorece la destrucción de los ecosistemas acuáticos. No conforme con ello, las cargas orgánicas aportadas por aceites y grasas producen las condiciones para el crecimiento de formas bacterianas las cuales afectan la calidad del agua donde se encuentran, ya que también consumen el oxígeno disuelto incrementando los valores de la demanda biológica y demanda química de oxígeno, parámetros que están asociados al grado de contaminación en el agua.

Efecto contaminante del aceite en las aguas

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Todo lo expuesto hasta ahora, nos muestra el impacto negativo que tiene el agregar aceites utilizados en la cocina por el fregadero.

Pero que podemos hacer entonces para eliminar dichos aceites sin causar este efecto?

Existen dos alternativas de uso que podemos darle a estos aceites:
  • La primera es la fabricación de jabones basándonos en una reacción de saponificación como tuve la oportunidad de explicar en una de mis publicaciones anteriores titulada:

Aprende a elaborar tus jabones de avena de forma fácil y sencilla

La formación del jabón ocurre cuando reaccionan los ácidos grasos presentes en los aceites con un álcali

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  • La segunda alternativa se basa en el uso de estos aceites para la producción de biodiésel a través de la reacción de transesterificación de los triglicéridos presentes en estos, y es la que describiré en esta publicación.

Proceso de reciclado de los aceites para la obtención de biodiésel

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Primero que nada veamos que es el biodiésel.

Biodiésel.

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Es un líquido carburante que se obtiene partiendo de grasas y aceites naturales a través de un proceso de esterificación, básicamente es un alquil éster de cadena larga y sus propiedades de combustión son comparables a la del gasoil, pero tiene la ventaja de que no produce la cantidad de emisiones gaseosas que este al quemarse, es decir que es un combustible mucho más limpio y menos nocivo al ambiente, desde hace algunos años se viene implementando su uso mezclado con el gasoil lo que ha significado una reducción considerable en las emisiones de gases de combustión a la atmósfera.

Una de las razones por la cual no ha sido producido a gran escala es que para su obtención es necesario el empleó de aceites vegetales, los cuales son destinados principalmente para la industria alimenticia, generando esto un conflicto de intereses. Sin embargo se han obtenido buenos resultados en la fabricación de biodiésel a través del empleo de aceites usados, lo cual si representa una ventaja ya que estos aceites que por lo general terminan en las aguas residuales generando contaminación, pudiendo ser aprovechados en la fabricación de este combustible.

Esquema para la fabricación del biodiésel

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Proceso de fabricación de biodiésel partiendo de aceites.

Para la poder utilizar estos aceites primeramente se someten a un proceso de filtrado en donde se busca eliminar la mayor cantidad de impurezas que puedan tener, al provenir estos de frituras y del uso doméstico es normal que contengan residuos de alimentos y sales.
Posteriormente estos aceites se tratan con un alcohol bien sea Metanol o Etanol, suministrándoles temperatura en presencia de un álcali el cual actúa como catalizador de la reacción de transesterificación, por lo general se utiliza Hidróxido de sodio NaOH para este tipo de reacciones por su bajo costo.

Durante transesterificación se liberan los grupos de esteres unidos en los triglicéridos para unirse al grupo alquil aportado por el alcohol, y a su vez los radicales libres que provienen de los triglicéridos reaccionan con los grupos OH del alcohol formando glicerina como un subproducto de la reacción, tal como puede apreciarse en la siguiente imagen:

Reacción de transesterificación

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Una vez terminada la reacción se procede a separar el biodiésel de la glicerina que se han formado durante el proceso.

Ya con anterioridad les hable sobre la evaluación de las características de esta glicerina y de sus posibles usos:

Glicerina como subproducto en la fabricación de biodiésel. Análisis y posible uso.

El biodiésel pasa a un proceso de lavados con alcohol en donde se eliminan las impurezas que hayan podido quedar, y se obtiene de esta manera el alquil éster purificado, es decir el biocombustible.

Biodiésel y Glicerina

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A continuación en el siguiente vídeo se muestra de manera sencilla el proceso de elaboración de biodiésel a nivel industrial:

Proceso de fabricación de Biodiésel


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Impacto positivo en el ambiente.

Con esta alternativa del reciclado de los aceites procedentes de la cocina, no solo se resuelve el problema que se genera al ser arrojados estos por los fregaderos e ir a parar a los principales cuerpos de aguas, sino que también se contribuye a la reducción de emisión de gases producto de la quema de combustible fósil, por lo cual se estarían atacando dos situaciones que afectan al ambiente, la contaminación del agua y de la atmósfera.

Como siempre he dicho y no me cansare de repetirlo, cualquier esfuerzo que se haga en pro del ambiente nunca sera suficiente, por ello debemos empeñarnos en la búsqueda constantes de alternativas que nos permitan contribuir a disminuir el impacto que hemos causado a nuestro planeta. Vale la pena intentarlo, la tierra así nos lo demanda.

El futuro del planeta esta en nuestras manos

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Bueno amigos espero que esta publicación les haya sido útil, estoy a la orden para responder sus dudas o comentarios.

Saludos!

@joseleogon

Referencias:

1.ESTERIFICACIÓN Y TRANSESTERIFICACIÓN DE ACEITES
RESIDUALES PARA OBTENER BIODIESEL; Mauricio Medina Villadiego
Yesid Ospino Roa
Lesly Tejeda Benítez;
Año 2014.

2.ACEITES USADOS DE COCINA. PROBLEMÁTICA AMBIENTAL,
INCIDENCIAS EN REDES DE SANEAMIENTO Y COSTE DEL
TRATAMIENTO EN DEPURADORAS ;
González Canal, Iñigo.González Ubierna, José Antonio; Consorcio de Aguas Bilbao Bizkaia.

3.Que es el biodiésel y como se fábrica: http://www.biodisol.com/biodiesel-que-es-el-biodiesel-definicion-de-biodiesel-materias-primas-mas-comunes/la-produccion-de-biodiesel-materias-primas-procesos-calidad/

4.Contaminación del agua con aceites: https://www.iagua.es/noticias/fundacion-aquae/15/05/26/que-verter-litro-aceite-usado-contamina-1000-litros-agua-potable

5.https://steemit.com/latinsteemit/@joseleogon/aprende-a-elaborar-tus-jabones-de-avena-de-forma-facil-y-sencilla

6.https://steemit.com/stem-espanol/@joseleogon/glicerina-como-subproducto-de-la-fabricacion-de-biodiesel-analisis-y-posible-uso

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Hola @joseleogon, muy bueno tu post, muy informativo. Totalmente de acuerdo contigo "cualquier esfuerzo que se haga en pro del ambiente nunca sera suficiente". Tenemos que tener más consciencia con el ambiente en donde vivímos. Saludos

Gracias por estar siempre atenta de mis publicaciones, y si el cuidar el ambiente es tarea de todos y el momento para hacerlo no puede postergarse.

Good post, Follow me and I follow you

Buenas información sobre este uso que se le pueden dar a los aceites usados, con lo que además de resolver su disposición se puden producir combustibles más limpios. Saludos amigo.

Si lo mas importante es que al reciclar estos aceites estas atacando dos problemas a la vez. Gracias por leer y comentar!

Interesante el uso que se le puede dar a estos aceites, encontrándoles una utilidad y a la vez protegiendo el medio ambiente, Buen Post.

La tarea de proteger al ambiente es ardua, pero debemos enfocarnos en ella. Me alegra que te gustara.

Saludos!

siempre cuidar el medio ambiente implementando alternativas tecnológicas para protegerlo son mas que aceptadas! me gusta el enfoque siempre le das a tus artículos en pro del medio ambiente y su protección! El Ambientalista de #Stem-espanol

Muchas gracias colega! Siempre me han llamado mucho la atención los temas que tienen que ver con el ambiente, y si como químico puedo contribuir con mi granito de arena siempre lo haré.

Hola @joseleogon ciertamente es un proceso que ayudaría al ecosistema. hace un tiempo lo realice para mostrarlo en una practica de laboratorio a estudiantes de química del tercer semestre. sin embargo, presenta un inconveniente y es el costo de algunos reactivos, como el metanol que se necesita en exceso y realmente su valor es tan alto como el del tratamiento de las aguas residuales. pero son muy buenas iniciativas que se necesitan hacer para alargar la vida en nuestro planeta.

Cuentame y que tal te fue en tu experiencia a nivel de laboratorio? Otra cosa pudiera evaluarse la posibilidad de utilizar Etanol en vez de Metanol, el cual es mucho más económico y menos tóxico pero habría que realizar ciertas pruebas, la mayoría de acciones alternas que se aplican para la preservación del ambiente hoy en día resultan costosas, pero el reto q tenemos como humanidad es desarrollar las tecnologías que cada vez las hagan mas viables, y aunque monetariamente impliquen gastos si van en beneficio del ambiente a la larga valdrán la pena, el planeta así lo agradecerá.

Como siempre lo he dicho la tarea no es fácil pero de nosotros depende enderezar el rumbo.

Gracias por leer y comentar, me gustaría tener mas detalles de tu experiencia en la elaboración del biodiésel a nivel de laboratorio, deberías hacer un post al respecto para que sigamos ahondando en el tema. Un abrazo!

De hecho es algo más complicado de lo que pareceres solucionar ese problema, porque cuando alarga la cadena alquilica del alcohol generas problemas de impedimento esterico a la hora de la reacción en parte debido a la naturaleza relativamente voluminosa de los ácidos grasos además mientras más larga es la cadena del alcohol disminuyes la carga parcial negativa sobre el oxígeno del grupo OH debido a la disminución de la electronegatividad lo que genera una disminución en cuanto al rendimiento de la reacción.

En pocas palabras lo que ahorras con el alcohol que emplearas lo pierdes por el bajo rendimiento que presentará la reacción, por lo que más que un problema de reactivos es un problema de proceso.

Muy buen post, excelente iniciativa para contribuir con nuestro planea, muy bien explicado todo, saludos @joseleogon

Me alegra que te gustara @mayterevilla la idea es sumar voluntades hacia este tipo de investigaciones para que todas estas alternativas sean perfeccionadas.
Saludos!

Excelente publicación. No sabia que el aceite doméstico podría tener otro uso. Me encanta saber que existen muchas maneras de proteger nuestro ambiente. Saludos mi estimado @joseleogon

Esa capacidad de transformación que tiene la materia, fue lo que me enamoro del estudio de la química. Que bueno que te gustara amiga.

Saludos!

Oye me parece un tema super interesante, no sabia de este gran dato

Pues si es interesante y e impresionante la cantidad de lineas de investigación que pueden darse, partiendo de este tema.

Saludos!

Interesante post @joseleogon, la conservación del medio ambiente es una tarea de todos, y me da mucha alegría ver las aplicaciones de las ciencias puras “Química” en la solución de problemas. Con una visión interdisciplinaria, se pueden dar grandes avances, porque la realidad es una, sólo que esta se encuentra fragmentada. Felicidades!

Muchas gracias mi estimado @eliaschess333 como bien lo dices la realidad es una sola y luce fragmentada, pero es tarea de nosotros unir esos fragmentos y consolidar el todo.

Saludos!

Excelente articulo @joseleogon. Deberían existir mayores inversiones que apunten en alternativas como la que tu planteas.

tan solo un litro de aceite puede contaminar 1000 litros de agua

Esta proporción es alarmante. La suma de voluntades y trabajos de investigación en pro de soluciones no deben cesar.

Así es amigo! Es necesaria la suma de voluntades para sacar adelante este tipo de iniciativas que en conjunto traerán beneficios al ambiente.

Saludos!

Que bueno que se pueda reutilizar el aceite vegetal para fines de fabricación de biodiésel a pesar que pasa por un proceso de transesterificación pero de esta manera podemos evitar la destrucción de los ecosistemas acuáticos. Buen aporte @joseleogon.

Si y lo mejor de todo es que el biodiésel contribuye también a la reducción de las emisiones de los gases de combustión. Gracias por leer y comentar!

Saludos mi estimada!

Muy buen post hermano y mas tomando en cuenta que propones una solucion a un problema de contaminación ambiental eliminando de una vez por todas una de las contras más fuertes que tenia como proyecto al ser con aceite ya usado y no uno virgen! Gracias por tu aporte!

Gracias por tomarte tu tiempo para leer y comentar, la idea es sacarle el máximo provecho a los recursos que disponemos, reduciendo al mínimo el impacto al ambiente.

Saludos!

Sin duda eres muy sencillo de leer, algo que quisiera destacar es que con pequeños cambios rutinarios podemos tambien cambiar la forma en que los desechos son terminados, en cada ciudad o al menos acá en Maracaibo hay gente que trabaja con fundaciones para el buen provecho de los materiales y uno de esos es con el aceite hidrolizado. Sin duda es un tema bastante extenso y del que debemos preocuparnoa TODOS y mas aun los que somos practicantes de ciencias, saludos.

Hola amiga @nicotinamida trato siempre en mis publicaciones de hacerlas digeribles a todo publico sin apartarme de lenguaje técnico claro esta. Eso que mencionas es de suma importancia, tenemos que sacar el mayor provecho de los materiales y reciclar lo que se pueda, mientras más los aprovechemos menor sera el impacto que se genere en el ambiente, es importante la creación de este tipo de fundaciones y como bien lo dices nosotros los que nos dedicamos a la ciencia debemos sumarnos a las políticas que trabajen en pro de estas iniciativas, el mundo así lo reclama. Gracias por leer y comentar.

Saludos!

Muy excelente tu post amigo, cuidar el medio ambiente y darle mayor tiempo de vida a nuestro planeta depende de cada uno de nosotros y que mejor manera que aprendiendo cada día un mejor uso a diversos materiales en este caso los aceites, te felicito y continua con publicaciones de este tipo muy educativas, saludos!!!

Tus palabras me alientan mucho, lo importante de todo esto es que el mensaje llegue a oídos receptivos y se avoquen al empleo de estas y otras alternativa en pro del ambiente, el camino no es fácil, pero debemos empezar a dar los pasos en la dirección correcta. Muchas gracias por tu comentario.

Asi es necesitamos concientizar a las personas en que debemos cuidar y conservar nuestro ambiente, saludos amigo y muchos éxitos!!!

Muchas gracias amigo!

Mi amigo @joseleogon estuvo excelente este articulo, de verdad que cuando se leen publicaciones donde aparte de que son realizadas de una manera excelente se pueden aplicar para obtener una respuesta o realizar un cambio, y que mejor cambio que el cuidado de nuestro planeta. Felicitaciones y gracias por estas publicaciones.

Muchas gracias por tu comentario amigo! El planeta nos pide a gritos que esos cambios se den en la brevedad posible.

Muy interestantes la cantidad de reacciones bioquímicas presentes en la elaboración de biodiésel. No tenía ni idea de que podía ser así de complejo.
¡Y la forma que tienes de escribir es todo un puntazo! Rápido y directo al punto.
¡Un saludo!

Si es impresionante la cantidad de transformaciones que puede sufrir la materia y el sinnúmero de usos que pueden dársele a partir de estas. Me alegra mucho que te gustara mi publicación, siempre trato en ellas de ser claro y conciso, y me he dedicado últimamente hacia la onda ambiental porque me apasionan estos temas.

Saludos!

Lo ambiental no ha sido mi punto fuerte aunque hay temas que de verdad son muy interesantes. Será un placer leerlos!
Saludos!

Que bueno que asi lo pienses!

Saludos estimado!

Esta bueno el post! aunque es lamentable que ese tipo de productos dañen nuestra tierra, es como el petroleo contaminando el ambiente y generando la muerte de muchos animales.

Lastimosamente es así, por eso debemos poner de nuestra parte para minimizar el impacto de estos sobre el ambiente.

Como siempre un interesante post y lo que más me gusta "va de la mano com el ambiente"

Los temas ambientales siempre son apasionantes, debemos cuidar nuestro hogar el planeta nos lo demanda. Gracias por leer y comentar.

Saludos mi estimada @calaveradeazucar