Experiencias en el Laboratorio de Energías Renovables · 2010-07-05 · Biodiesel en ciudades •...
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I Congreso sobre Biocombustibles y I Congreso sobre Biocombustibles y Energías RenovablesEnergías Renovables
Luis Fernando Acosta Luis Fernando Acosta BedoyaBedoyaProyecto Proyecto BiodiéselBiodiésel
UNALM / ITDGUNALM / [email protected]@itdg.org.pe
Experiencias en el Laboratorio Experiencias en el Laboratorio Experiencias en el Laboratorio Experiencias en el Laboratorio Experiencias en el Laboratorio Experiencias en el Laboratorio Experiencias en el Laboratorio Experiencias en el Laboratorio de Energde Energde Energde Energde Energde Energde Energde Energíííííííías Renovablesas Renovablesas Renovablesas Renovablesas Renovablesas Renovablesas Renovablesas Renovables
InvestigacionesInvestigaciones
Investigaciones Realizadas:
• “Producción de biodiesel a pequeña escala a partir de recursos oleaginosos amazónicos” Intermediate Technology Development Group(ITDG) y la Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM)
• “Diseño de un sistema sostenible de producción y uso de biodiesel apropiado para poblaciones aisladas de la selva amazónica”Intermediate Technology Development Group (ITDG), Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM) y Universidad Nacional de Ingeniería (UNI)
• “Producción de biodiesel a pequeña escala a partir de aceites de cocina usados.” Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM) y Intermediate Technology Development Group (ITDG)
• “Lanzamiento del primer bus ecológico alimentado con biodiesel en el Perú” Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM) y IntermediateTechnology Development Group (ITDG)
• “Construcción y puesta en operación de la planta modelo de producción de biodiesel” Universidad Nacional Agraria La Molina (UNALM), Financiado por CONCYTEC
Cursos y SeminariosCursos y SeminariosCursos y Seminarios:Cursos y Seminarios:•• Se han realizado 5 Cursos Se han realizado 5 Cursos -- Taller de “Taller de “Producción de Biodiesel a pequeña escala”Producción de Biodiesel a pequeña escala”
desde el 2004.desde el 2004.•• “1“1erer Seminario Internacional Perspectivas del Biodiésel en el Perú: Seminario Internacional Perspectivas del Biodiésel en el Perú: tecnología, tecnología,
legislación, ambiente y economía”legislación, ambiente y economía” , en Agosto del 2006 Conjuntamente con , en Agosto del 2006 Conjuntamente con InwentInwent
PonenciasPonencias•• VIII CONGRESO NACIONAL DE INGENIERIA AGRICOLAVIII CONGRESO NACIONAL DE INGENIERIA AGRICOLA del 21 al 24 de Octubre del 21 al 24 de Octubre
del 2003 en Punodel 2003 en Puno•• X SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR ( X SPES)X SIMPOSIO PERUANO DE ENERGIA SOLAR ( X SPES) CuscoCusco, 17 de noviembre , 17 de noviembre
al 22 de noviembre del 2003al 22 de noviembre del 2003•• PRIMER EVENTO DE TECNOLOGÍAS LIMPIAS “BIOCOMBUSTIBLE: LA MEJOR PRIMER EVENTO DE TECNOLOGÍAS LIMPIAS “BIOCOMBUSTIBLE: LA MEJOR
ALTERNATIVA AMBIENTAL”ALTERNATIVA AMBIENTAL” ALEIIAFALEIIAF--PERU 31 agosto 2005PERU 31 agosto 2005•• AIM 3 STRATEGY MEETINGAIM 3 STRATEGY MEETING Vancouver, 12 al16 de Vancouver, 12 al16 de JunioJunio 20062006
Entre otras...Entre otras...
Premios Obtenidos:• Mención honrosa en el “VII Premio Coca Cola a la Ecoeficiencia 2003” Organizado
por Coca Cola, CONAM, Grupo PUCP.
Biodiesel en selvaBiodiesel en selva
Inventario Inventario dede sppspp oleaginosas amazoleaginosas amazóónicas nicas (bibliogr(bibliográáfico)fico)
SelecciSeleccióón n dede sppspp relevantesrelevantes
EvaluaciEvaluacióón forestaln forestal ExtracciExtraccióón de aceiten de aceite
DistribuciDistribucióón en n en bosque naturalbosque natural
Establecimiento Establecimiento dede plantacionesplantaciones
Disponibilidad Disponibilidad dede recursosrecursos
EvaluaciEvaluacióón n dede demandademanda
Pruebas de produccióny uso de biodiesel
Rendimiento de recursos
Biodiesel en selvaBiodiesel en selva
•• Especies oleaginosas evaluadas:Especies oleaginosas evaluadas:
Ricino o higuerilla (Ricinus vulgaris)
Ungurahui(Oenocarpus bataua)
Aguaje(Mauritia flexuosa)
Biodiesel en selvaBiodiesel en selva
•• Especies oleaginosas en evaluaciónEspecies oleaginosas en evaluación:
Sacha mangua(Grias sp.)
Pijuayo(Bactris gasipaes)
Huicungo(Astrocaryum huicungo)
Biodiesel en selvaBiodiesel en selva
•• Pruebas de producción de biodiesel:Pruebas de producción de biodiesel:
Palma Tempate
Aguaje Sacha inchi
Palma - Diesel
Insumo Umari Ungurahui Tempate Ricino Sacha
inchi Palmiste Castaña Palma
Parte útil Pulpa Pulpa Semilla Semilla Semilla Semilla Semilla Pulpa
Parte útil vs. fruto entero (%) 25.5 35 15 19
Contenido de aceite (%) 21 19 35 45
Contenido de aceite teórico (% del fruto) 5.36% 6.65% 5.25% 8.55%
Proceso de extracción Hervido Prensado Hervido Hervido Prensado Prensado
Rendimiento extracción (% del fruto) 0.34% 0.84% 1.35% 2.49% 2.35% 4.01%
Eficiencia de la extracción (rendimiento / contenido) 11.44% 28.07% 25.21% 37.45% 44.85% 46.86%
Índice de yodo 66.33 74.9 103.31 97.68
Índice de peróxido 92.58 56.85 1..43 8.83
Acidez del aceite (g NaOH / lt aceite) 10 10 2 - 8 - 0.55 6.5 0.6 14.4
Rendimiento biodiesel sin lavar vs. Aceite 90.58% - 77.86% - 96.50% 88.80% 97.50% 72.64%81.02%
20
3.00%Se obtuvo el aceite directamente
6.78
Aguaje
Pulpa
15
71.75
Biodiesel en selvaBiodiesel en selva
•• Diseño y construcción de un reactor de bajo Diseño y construcción de un reactor de bajo costo y apropiado para la producción artesanal costo y apropiado para la producción artesanal de biodiesel en comunidades aisladas de selva:de biodiesel en comunidades aisladas de selva:
Biodiesel en ciudadesBiodiesel en ciudades
Pruebas Pruebas dede transesterificatransesterifica--cicióón n dede aceites usadosaceites usados
CaracterizaciCaracterizacióón n deldel biodieselbiodiesel
Pruebas Pruebas enenmotoresmotores
Sistema piloto Sistema piloto aa pequepequeñña escala a escala en laen la UNALM UNALM –– Biodiesel BusBiodiesel Bus
Estudio Estudio dede viabilidad viabilidad dedeproducciproduccióón distribuidan distribuida
Asesoría a empresas
Estudio de oferta deaceites usados en Lima
DiseDiseñño o yy construcciconstruccióón n dede reactor pequereactor pequeññoo
Planta de biodieselde mediana escala
Esquema del reactor Reactor
Tanque de Metóxido
Tanque Transesterificación
Agitadores
Recuperador de alcohol
Tablero de Control
Biodiesel en ciudadesBiodiesel en ciudades
Biodiesel en ciudadesBiodiesel en ciudades•• DiseñoDiseño e e implementaciónimplementación de un de un sistema sistema
regularregular de producción de biodiesel en la de producción de biodiesel en la UNALM: UNALM: BIODIESEL BUSBIODIESEL BUS::
US$ 0.21 / US$ 0.21 / ltlt
Biodiesel en ciudadesBiodiesel en ciudades
•• Caracterización del biodiesel producido y Caracterización del biodiesel producido y comprobación del cumplimiento de normas:comprobación del cumplimiento de normas:
38 55639 054--kJ / kgPoder calorífico neto0.03n.d.0.050.8% masa, máx.Azufre52.548.64745.0mín.Número de cetano
n.d.nº 1anº 3n° 3máx.Corrosión lámina de cobre
3.34.01.9-6.02.0 - 5.8cStViscosidad cinemática 40ºC
343343360282 - 357al 90%, ºCTemperatura de destilación0.0030.006-0.02% masa, máx.Cenizas0.950.410.050.35% masa, máx.Carbón Conradson
0.1000.0700.050.10% vol, máx.Agua y sedimentos14615415052ºC, mín.Punto de inflamación
Biodiesel de aceite usado
Biodiesel de palma
Norma USA biodiesel
ASTM D-6751
Norma Peruanadiesel 2
NTP 321.003.2001UnidadesParámetro
Biodiesel en ciudadesBiodiesel en ciudades•• CaracterizaciónCaracterización aceitesaceites y y grasas grasas
comestiblescomestibles residuales para la producción de residuales para la producción de biodiesel:biodiesel:
0.360.24n.d.0.4Precio (US$ / lt)
900 lts/sem1800 lts/sem2500 lts/semn.d.Volumen generado
SnacksPapas y variosVariosPapasPollo y papasPapasProducto frito
MantecaAceiteManteca hidrogenada
Aceite de maíz y soya
Composición de materia prima según proveedor
110.6993.61103.7976.81103.1103.8Índice de saponificación
146614711474147114681473Índice de refracción
2.1617.412.4312.351.622.43Índice de peróxido
62.4497.51110.51100.368.63103.8Índice de yodo
0.290.852.410.999.38.93Índice de acidez
0.10.20.030.310.160.06% humedad
Fábrica bocaditos
fritos
Supermercado 2
Supermercado1
Pollo a la brasa
Pollo broaster
Fast foodhamburguesaParámetro
PasantiaPasantia al Brasilal Brasil
Se realizo en junio del 2005,Financiado por la Cooperación Técnica Belga - CTBSe Visitaron 4 universidades en diferentes estadosdel Brasil que producen e investigan el tema de Biodiésel
Planta de producción de Biodiesel 160 litros/BatchConstruida con el Apoyo de CONCYTEC y PNUMA
Biodiesel en ciudadesBiodiesel en ciudades
Biodiesel en ciudadesBiodiesel en ciudades
PanamericanaPanamericana 20062006
Deshidratación de etanolDeshidratación de etanola pequeña escala para laa pequeña escala para laproducción de biodiéselproducción de biodiéselen poblaciones aisladasen poblaciones aisladasde la selva amazónicade la selva amazónica
• Diseñar, probar y validar metodologías y tecnologías sencillas para la deshidratación efectiva de etanol hasta los niveles requeridos para la producción local de biodiésel en zonas aisladas de selva.
• Financiado por CONCYTEC
Investigaciones ActualesInvestigaciones Actuales
Investigaciones ActualesInvestigaciones Actuales
Pruebas con absorbentesPruebas con absorbentespara purificar de biodieselpara purificar de biodiesel
•• Se esta investigando con Se esta investigando con diferentes tipos de absorbentes diferentes tipos de absorbentes para purificar el biodiesel, esta para purificar el biodiesel, esta investigación esta siendo investigación esta siendo financiada por financiada por SudSud ChemieChemie..
•• Estas investigaciones se Estas investigaciones se presentaran en Alemania y presentaran en Alemania y México.México.
Investigaciones ActualesInvestigaciones ActualesInvestigaciones ActualesInvestigaciones ActualesInvestigaciones ActualesInvestigaciones ActualesInvestigaciones ActualesInvestigaciones Actuales
Pruebas de emisiones a diferentes altitudesPruebas de emisiones a diferentes altitudes• Evaluar el comportamiento de los motores vehiculares a diferentes altitudes utilizando diesel 2, biodiésel y mezclas de ambos. • Determinar si las emisiones del vehículo aumentan o disminuyen a diferentes altitudes utilizando diesel 2, biodiésel y mezclas de ambos.
Equipamiento del LEREquipamiento del LER
Equipamiento del LER:Equipamiento del LER:
•• CONCYTEC y el PNUD, CONCYTEC y el PNUD, están Financiando el están Financiando el equipamiento del laboratorio.equipamiento del laboratorio.
•• El laboratorio podrá hacer El laboratorio podrá hacer análisis de la calidad de análisis de la calidad de biodiesel cumpliendo con los biodiesel cumpliendo con los estándares internacionalesestándares internacionales
Perspectivas a futuroPerspectivas a futuro• Convenio con APC Corporación, para la transformación de sus aceites
usados en biodiesel.• Desecación de etanol para producción de biodiesel y para utilización en
motores de combustión interna. • Modelo tecnológico para la producción de biodiesel en la selva.• Selección de recursos oleaginosos de mayor aptitud.• Cálculo de áreas mínimas de abastecimiento de recursos oleaginosos (en
bosques naturales y/o plantaciones) y diseño de sistemas de aprovisionamiento de los recursos oleaginosos e insumos requeridos.
• Pautas de organización para la operación y mantenimiento de un sistema de producción a pequeña escala en Selva.
• Costos estimados de la implementación y funcionamiento del sistema.• Recomendaciones para el uso del biodiesel en transporte fluvial y
aplicaciones domésticas y productivas.• Alternativas identificadas para el aprovechamiento de los subproductos de
la transesterificación: glicerina y jabones.• Pruebas del desempeño del biodiesel como combustible para el transporte
fluvial y actividades domésticas y productivas amazónicas.• Producción de Biodiesel con diferentes grasas de origen animal.
Gracias!Gracias!Gracias!Gracias!Gracias!Gracias!Gracias!Gracias!
LuisLuis Fernando Acosta Fernando Acosta BedoyaBedoyaProyecto Proyecto BiodiBiodiééselsel
UNALM / ITDGUNALM / [email protected]@[email protected]@[email protected]@[email protected]@itdg.org.pe