En 1895 el Dr. Rudolf Diesel desarrolló un motor capaz de funcionar con aceites vegetales como combustible. En 1900 el motor Diesel fue presentado en la Feria Mundial de París operando con aceite de cacahuate. En 1912 el Dr. Rudolf Diesel dijo: “el uso de aceites vegetales como combustibles para motores puede parecer insignificante hoy, pero con el tiempo llegarán a ser tan importantes como lo son el petróleo y el carbón actualmente”.
El biodiesel es una mezcla de esteres metílicos de ácidos grasos que puede sustituir al diésel y se obtiene de la reacción de aceites vegetales o grasas con metanol. Como subproducto se obtiene glicerina. El biodiesel es usado principalmente en Europa y en USA en mezclas con diésel al 5% o 20% (B5, B20) o como biodiesel puro (B100). En Brasil y Argentina se utiliza el B5.
Beneficios ambientales del biodiesel
Además de los beneficios ambientales mencionados para los biocombustibles avanzados, el biodiesel tiene la ventaja de ser mucho más biodegradable que el diésel fósil, por lo que se ha propuesto como combustible para barcos. Otra ventaja es su escasa volatilidad e inflamabilidad. Adicionalmente, los motores diésel son más eficientes que los motores a gasolina debido a su alto grado de compresión y mayor temperatura de combustión, que permite una mayor eficiencia de transformación de la energía térmica en trabajo. El biodiesel tiene una mayor eficiencia de uso final y mejores balances de ciclo de vida total, debidos al menor consumo de combustible por unidad de potencia lograda o de trabajo realizado por el motor. Respecto al diésel de petróleo, en las emisiones de la combustión de biodiésel no se producen óxidos de azufre, y se reduce hasta 90% de hidrocarburos aromáticos poli-cíclicos (PAHs), que son cancerígenos.
Materias primas y costos para el biodiesel avanzado
En la Figura 1 se presenta un esquema con las materias primas utilizadas para la producción de biodiesel. El biodiesel derivado de aceites vegetales de cultivos oleaginosos comestibles ha recibido severas críticas debido al incremento de precio que estos aceites han venido sufriendo en los últimos años (atribuido a la desviación de los aceites a la fabricación de biodiesel). Para el biodiesel de primera generación, el costo del aceite vegetal representa del 75% al 88% del costo de producción (Haas et al., 2006). Igualmente, se ha argumentado que aumentan las emisiones de GEI con la fabricación del biodiesel de aceites vegetales, ya que en algunos países los cultivos de oleaginosas han desplazado a los bosques. Para evitar estos problemas, las materias primas que se han propuesto para generar biodiesel avanzado son:
Figura 1. Esquema de producción de biodiesel y las materias primas implicadas. Las materias primas y los catalizadores del biodiesel avanzado aparecen subrayados.
Además del aceite, para la elaboración del biodiesel se requiere un alcohol de cadena corta. En la tecnología establecida actualmente se usa el metanol, que es tóxico y elaborado a partir del petróleo. Estudios recientes han apuntado hacia el uso del etanol (en particular del etanol lignocelulósico); sin embargo, su uso plantea algunos retos, ya que tanto la reacción como la purificación son más complicadas cuando se usan alcoholes mayores que el metanol.
Fuente: Sandoval, G., Biocombustibles avanzados en México. Estado actual y perspectivas. Cuaderno Temático No. 2, Septiembre 2010 . Edición original publicada por Red Mexicana de Bioenergía, A.C.