Process optimization of biodiesel production from wild rapeseed (Brassica campestris)
DOI:
https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2012.01.05Keywords:
Experimental design, Transesterification, methanolysis, Plackett and Burman.Abstract
The objectives of this study were, to optimize the performance of biodiesel from rapeseed wild oil depending on the molar ratio methanol / oil, the concentration of NaOH and KOH homogeneous catalysts, temperature and time of transesterification through the response surface methodology, and determining the physicochemical characteristics of biodiesel obtained under optimized conditions. A Plackett and Burman (PB12) design was applied for the screening stage and a rotatable central composite design (DCCR) for the final optimization. The conditions that maximize the yield of biodiesel (77.8%) were obtained at concentrations of 0 to 0.2% NaOH and 0.4 to 0.6% KOH, with time from 77 to 81 minutes, keeping constant the molar ratio of methanol/oil in 6/1 and a temperature of 60 °C. The physicochemical properties of biodiesel obtained under optimized conditions meet the technical specifications given by ASTM D6751 - 07 and EN14214.
References
Araujo, G. 2006. Obtención y Caracterización Físico - química de Biodiesel de Canola (Brassica napus). Departamento de Química. Programa de Post - Grado en Química. Brasil. Disponible en: http://www. biodiesel.gov.br/docs/defesageuzacompleto.pdf
Avelar, C. 2008. Estudio de evaluación y diseño para la implementación de un laboratorio de calidad especializado en biodiesel. Trabajo de graduación para optar el grado de Ingeniero Químico. Universidad centroamericana José Simeón Cañas. El salvador.
ASTM D93: 2006. Método de ensayo para punto de inflamación con el probador de copa cerrada Pensky_Martens.
ASTM D445: 2006. Método de ensayo para determinar la viscosidad cinemática en líquidos opacos y transparentes.
ASTM D664: 2006a. Método de ensayo para determinar el número de acidez de productos del petróleo por titulación potenciométrica.
ASTM D874: 2006. Método de ensayo para determinar las cenizas sulfatadas de aceites lubricantes y aditivos.
ASTM D2709-96: 2006. Método de ensayo para determinar agua y sedimentos en combustibles destilados medios por centrifugación.
ASTM D4530: 2006e1. Método de ensayo para determinar el residuo de carbón (método micro).
ASTM D6584: 2007. Método de ensayo para determinar el contenido de glicerina libre y total en biodiesel esteres metílicos B-100 por cromatografía de gases.
ASTM D6751: 2007. Estándares americanos de calidad para Biodiesel B-100.
Blangino, A.; Romano, S. 2004. Modelado y correlación de propiedades en biodiesel. Anales de la Asociación Física Argentina 16: 93 - 97.
Calvo, M. 2008. Grasas comestibles y Ácidos grasos. Bioquímica de los Alimentos. Disponible en URL: http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/lipidos/vegcomunes.html
Castillo, L. 2007. Transformación de Biodiesel. Universidad Agraria La Molina. Disponible en: http://www.minem.gob.pe/archivos/ogp/GVEP/Castillo.pdf
Castro, P; Coello, J.; Castillo, L. 2007. Opciones para la Producción y uso de Biodiésel en el Perú. Soluciones Prácticas ITDG. Disponible en: http://www. solucionespracticas.org.pe/td/pdf/biodiesel.pdf
EN14214. Estándares de calidad europeos para Biodiesel B-100.
Frangrui, M.A., Milford A.H. 1999. Biodiesel production: a review. Bioresource Technology 70 1-5, USA
Lawson, H. 1994. Aceites y grasas alimentarios - Tecnología, utilización y nutrición. Editorial Acribia. Zaragoza – España.
Lima, A; Lima, A; Portela, F; Santos, D; Neto, W; Hernandez-Terrones, M.; Fabris, J. 2010. Parâmetros da reação de Transesterificação etílica com óleo de Milho para produção de biodiesel. Ecletica. Química 35(4): 101-106.
Magalhães, U; Vasconcelos, A.; Bessa, E. 2009. Otimização da produção de biodiesel a partir de óleo de coco babaçu com aquecimento por microondas. Ecletica. Química 34(4): 37 – 48.
Nazario, M. 2005. Aprovechamiento de aceites vegetales de desecho generados por el Comedor Universitario de la Universidad Nacional Agraria La Molina, para la elaboración de Biodiesel. Departamento de Ingeniería Ambiental, Física y Meteorología. Lima – Perú
Norma Codex STAN 210-1999. Para Aceites Vegetales Especificados.
NTP 209.005:1968. (Revisada el 2011). ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Método para la determinación de la acidez libre. 1a. ed.
NTP 209.008:1968. ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Método de determinación del índice de yodo. Método Wijs.
NTP 209.006:1968. (Revisada el 2011). ACEITES Y GRASAS COMESTIBLES. Método de determinación del índice de peróxido. 1a. ed.
ITDG-Organización de cooperación técnica internacional soluciones prácticas, UNALM-Universidad Nacional Agraria La Molina. 2005. Encuentro Científico Internacional. Disponible en: http://www. solucionespracticas.org.pe/td/pdf/biodiesel.pdf
Ribeiro, W. 2007. Naciones Unidas Comisión Económica para América Latina y El Caribe – CEPAL .Perspectivas para el biodiesel en Centroamérica: Costa Rica, el Salvador, Guatemala y Honduras. Convenio CEPAL – Republica Federal Alemana. Disponible en: http://www.eclac.cl/publicaciones/ xml/3/29423/L791-1.pdf
Sevilla, S. 2007. Consideraciones de calidad en el biodiesel. Laboratorio de energías renovables. Universidad Nacional Agraria La Molina. Lima Perú.
Suarez, P; Santos, A; Rodríguez, J.; Alves, M. 2009. Biocombustíveis a partir de óleos e gorduras: desafios tecnológicos para viabilizá-los. Quim. Nova 32(3): 768-775.
Villarraga, A. 2007. Oportunidades de negocio para las empresas de biodiesel a partir de aceite de palma. Bucaramanga –Colombia. Disponible en: http:// gidetechma.upbbga.edu.co/files/paperdgi.pdf.
* Autor para correspondencia.
E-mail: harteaga@unitru.edu.pe (H. Arteaga).
Recibido 09 junio 2011.
Aceptado 09 marzo 2012.
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