Inconvenientes de los Agrocombustibles de Primera Generación

Sin embargo, también estos **agrocombustibles** presentan inconvenientes. Si todo el aceite de soja (un importante cultivo oleaginoso para combustible) cultivado en los Estados Unidos fuera convertido en biodiésel, solamente cubriría el **seis por ciento** de la demanda estadounidense de diésel. (3) Más aún, la plantación a gran escala de **cultivos energéticos** para biodiésel, u otros combustibles como el **etanol**, amenaza la **seguridad alimentaria** y acentúa la presión sobre las tierras de barbecho y los **ecosistemas nativos**. (4) Y cuando la tierra es deforestada para plantar cosechas para biocombustibles, la reducción en las emisiones de **dióxido de carbono** es eclipsada por el dióxido de carbono emitido como biomasa que se quema o se descompone. (5)

En contraste con el biodiésel hecho de **aceite virgen**, el biodiésel hecho de **residuos de aceite vegetal** no presenta estas desventajas.

El Biodiésel en la Educación Superior y Secundaria

En nuestro curso titulado Soluciones a los Problemas Ambientales: el Biodiésel, en la **Universidad Loyola de Chicago**, los estudiantes construyen, equipan y mantienen un **laboratorio** para hacer biodiésel a partir de **residuos de aceite vegetal**. Nuestros estudiantes de educación han tenido un gran éxito trabajando con biodiésel en los institutos.

Conexión Curricular

El tema conecta de forma natural con muchos de los **conceptos clave** en:

• Química: combustión, densidad y estados de la materia.
• Biología: fotosíntesis, ciclos de la energía y del carbono.
• Estudios Ambientales: cambio climático, polución atmosférica, agricultura, cambios en el uso de la tierra y energía alternativa.

Beneficios Prácticos y Ambientales

Hacer biodiésel es **práctico e interesante**; manteniendo un **reactor de biodiésel de pequeña escala** comprometemos a los estudiantes en el diseño y la construcción, y desarrollamos en ellos las **aptitudes técnicas** necesarias para el creciente número de “**trabajos verdes**”.

Y lo más importante, un laboratorio de biodiésel suministra a los estudiantes un medio para hacer tangibles las **reducciones en las emisiones de dióxido de carbono** y otros contaminantes atmosféricos. Recogiendo los residuos de aceite vegetal generados en la cocina de la escuela y transformándolos en biodiésel que puede usarse en los equipos de mantenimiento de la escuela, los autobuses escolares, o para calentar, los estudiantes ayudan a disminuir la **huella ecológica** de la escuela.

Requisitos para la Implementación de un Laboratorio de Biodiésel

Construir un laboratorio de biodiésel requiere un **compromiso serio** del conjunto de la **comunidad escolar**. También requiere:

• Un espacio con una **ventilación adecuada** (una toma de aire puro al 100%).
• Una **campana extractora de humos**.
• Una **vitrina inflamable** para almacenar el **metanol**, que es uno de los reactivos necesarios.
• Un servicio de reparto de productos químicos peligrosos o un plan para usar la **glicerina**, uno de los productos derivados de la reacción.

(La glicerina contiene una significativa cantidad de metanol que puede ser recuperado por medio de la **destilación**, y luego reutilizado; el producto purificado puede ser usado para hacer **jabón**.)

Costes y Planos

Los planos para construir el reactor de biodiésel de pequeña escala pueden encontrarse en la página web de la Universidad Loyola de Chicago: www.luc.edu/biodiesel. Además de los **costes iniciales** de la construcción del pequeño reactor (aproximadamente **500 dólares**), la escuela necesitará prepararse para su **mantenimiento continuo** y los gastos de los productos químicos, que variarán según la cantidad de biodiésel producida.

Alternativas de Producción a Menor Escala

Aunque la construcción de un reactor de biodiésel ofrece valiosas oportunidades para el diseño y la investigación, también se puede producir biodiésel a una escala menor en envases enlatados o **embudos de decantación** como los descritos en las actividades siguientes.

El protocolo de producción, lavado y deshidratación de biodiésel en un reactor grande sigue básicamente los mismos pasos que pueden ser encontrados en: www.luc.edu/biodiesel/pdfs/Biodiesel_laboratory_procedure.pdf

Producción de Biodiésel a partir de Aceite Vegetal Usado

El Proceso de Transesterificación

El biodiésel se elabora por medio de la **transesterificación**, una reacción en la que se esterifican y se dividen los **ácidos grasos** a partir de moléculas de glicerina, en presencia de un **catalizador** (ver Figura 1).

La receta para producir biodiésel a partir de **aceite vegetal virgen** es simple: a 1 litro de aceite vegetal, añadir 200 ml de metanol y 3.5 g de **hidróxido sódico** (el catalizador).

Desafíos del Aceite Vegetal Usado

La receta es más complicada para producirlo a partir de **aceite vegetal usado**. Las propiedades químicas de un aceite que ha sido calentado en una freidora en presencia de alimentos ricos en **agua**, tales como patatas congeladas, difieren de las del aceite virgen.

En presencia de agua y calor, se produce la **hidrólisis**, pues las cadenas de ácidos grasos se separan de la parte de glicerina en la molécula del **triglicérido**, formándose **ácidos grasos libres**. Con la presencia de estos ácidos, el **pH** del aceite disminuye y se hace necesario incrementar la cantidad de **lejía** para neutralizar su acidez.

Para calcular la cantidad adicional de lejía que se necesita, debemos determinar la **concentración de ácidos grasos libres** en cada lote de aceite vegetal usado. Esto se realiza con una **valoración**.

Valoración del Aceite Vegetal Usado

Materiales

Materiales: gafas protectoras y guantes, 10-15 ml de una solución indicadora de fenolftaleína, 100 ml de alcohol isopropílico al 99%, tres vasos de precipitados de 50 ml, una bureta de 10-50 ml, un soporte para la bureta, un recipiente de 500 ml de hidróxido sódico limpiador, 1 litro de agua destilada o desionizada, un embudo, pape[l de filtro… (Texto incompleto)]