BILBAO, ESPAÑA/ Los acetales, moléculas químicas empleadas ampliamente en la
industria, pueden ser primordiales en el desarrollo de los biocombustibles. Estos
materiales pueden mejorar su desarrollo.
Las moléculas pueden funcionar como aditivos del biodiesel y
de esta manera mejorar su capacidad de inflamación, necesaria para generar
combustión en el motor y su posterior encendido.
Por descubrir
El nuevo mundo de los biocombustibles ha abierto miles de puertas y posibilidades, así como está buscando el camino para determinar cuál es el mejor cultivo y el más eficiente, también busca una forma para ser mejorar su desempeño.
Las pruebas hechas en combustibles orgánicos con los aditivos de acetales han mejorado su estabilidad a la oxidación y disminuyen las emisiones de óxidos de nitrógeno, el cual es un peligroso contaminante y un gas causante del efecto invernadero.
El trabajo fue adelantado por Ion Agirre Arisketa, Doctor en Química, quien centró su trabajo en el acetal denominado 1,1 dietoxi butano y ha propuesto medidas alternativas para que el proceso sea más eficiente. El trabajo es la tesis doctoral de Agirre quien presentó sus resultados en la Escuela Técnica Superior de Ingeniería de Bilbao (UPV/EHU).
Nuevas formas
El 1,1 dietoxi butano proviene de una reacción orgánica hecha en laboratorio a la que se le denomina acetalización. La mezcla se hace entre el etanol, mejor conocido como alcohol etílico y el butanala, elemento empleado en la industria para la fabricación de resinas y plastificantes.
Esto se realiza con el propósito de agilizar la reacción entre estas dos sustancias y se hace uso de resinas de intercambio iónico, las cuales son empleadas para descalsificar, quitar nitratos, así como la recuperación de metales, entre otras funciones. De esta manera se obtiene el 1,1 dietoxi butano y agua, y dichos productos deben ser separados.
La principal ventaja de este tipo de acetal consiste en que tiene un origen renovable: el etanol puede obtenerse de la fermentación de plantas ricas en azúcares, y el butanal, a partir de la deshidrogenación u oxidación parcial de su correspondiente alcohol.
Ventajas Verdes
El 1,1 dietoxi butano es un compuesto que cumple con la mayoría de las especificaciones requeridas para adherirse al diesel. Cuando se utilizan reactores convencionales para el proceso de obtención del dietoxi butano, a menudo no se consigue culminarlo, es decir, de conversión baja.
El investigador ha comprobado que al estudiar la cinética o velocidad de reacción en un reactor discontinuo, es decir, que no se carga automáticamente, sino que de uno en uno cada vez que se activa el proceso.
De esta manera no ha conseguido realizar la conversión en temperaturas cinéticamente aceptables más que en el 40-50 % de los casos. Por lo tanto, ha analizado dos sistemas innovadores para superar los límites termodinámicos mostrados por los reactores convencionales, siendo esta aplicación uno de los puntos en favor de su tesis.
Nuevo camino
Al salirse de los usos y aplicaciones convencionales, Agirre logró que las conversiones puedan incrementarse de un 40 % a un 50 %. El investigador ha aplicado sus experimentos a una planta semipiloto, y ha realizado pruebas con diversas variables hasta dar con las mejores condiciones.
Por otra parte, ha desarrollado un modelo matemático basado en etapas de equilibrio de la planta, el cual ha sido validado con los datos experimentales. El modelo ha servido para entender el comportamiento del sistema, y posibilita establecer la configuración óptima de las instalaciones sin llevar a cabo experimentos previos.
El segundo sistema innovador consiste en la aplicación de membranas de deshidratación o reactores de membrana, y según la tesis, es el que mejores resultados ofrece. De hecho, puede aumentar las conversiones de un 40 % a un 70 %.
Mejor combinación
Para completar la investigación, se desarrollaron procesos a escala industrial para así completar un trabajo de ingeniería de procesos conceptual y la estimación de costes.
Según ha concluido, la opción más prometedora para la obtención de 1,1 dietoxi butano puede resultar de la combinación entre las membranas de deshidratación y la destilación convencional.
Esta opción es la que mejores resultados ha dado, tanto desde el punto de vista de la eficiencia del proceso como del factor económico.
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