Hola amig@s...
Después de publicar -este mes de julio pasado- el vídeo con la elaboración de biodiesel, me han llegado muchas preguntas, muchas dudas, y veo que algunas de ellas son muy frecuentes, por eso he hecho esta FAQ.
Iré actualizándola según vea que es necesario.
¿Qué catalizador usar? (añadido el 24 Oct 2012)
Dos son los catalizadores mas usados:
Sosa cáustica, (hidróxido sódico), NaOH
Potasa cáustica, (hidróxido potásico), KOH
Yo he utilizado ambos, y conozco de primera mano las ventajas y desventajas de cada uno de ellos. Actualmente utilizo Sosa cáustica y creo que seguiré con ella.
NaOH:
Ventajas:
- Fácil de encontrar en muchos establecimientos
- Pureza del 99% requerida es fácil de encontrar
- Es hasta 15 veces mas barata que la potasa
Desventajas:
- Es muy difícil disolverla en el metanol
- Si dejamos entrar mucha agua en el proceso de la trans y se forma jabón, éste puede solidificar dejando una masa gelatinosa en el reactor que costaría mucho trabajo extraer.
- Incluso sin ninguna agua, yendo todo el proceso bien, la glicerina será bastante mas viscosa que si usamos potasa.
KOH
Ventajas:
- Muy fácil disolverla en el metanol
- Una pureza del 85% (pero no menos) será mas que suficiente.
- Si se cuela agua en el proceso de trans, los jabones serán blandos y no se formará masa gelatinosa
- Es ligeramente menos corrosiva que la sosa (aunque usando acero inox 316 esto da igual).
- A nivel industrial, se puede recuperar esa potasa en forma de fosfato potásico y hacer un abono de calidad.
Desventajas:
- Cuesta hasta 15 veces mas cara que la sosa
- Es bastante más difícil de encontrar que la sosa
- Hay que usar mas cantidad (11 gramos por litro de aceite, frente a los 7,5 gramos de sosa). Si el KOH además de ser mas caro hay que usar casi un 50% mas, el precio sube bastante.
En mi opinión, merece la pena usar NaOH en lugar de KOH, a pesar de la dificultad que tiene para disolverse en metanol. El ahorro es grande, podemos hablar de una diferencia de hasta 20 céntimos en cada litro de bioD.
¿Puedo usar un sólo tanque para todo el proceso? (añadido el 24 Oct 2012)
Si.
Pero...
1. Tendrás que tener un cuidado exquisito en no dejar rastros de agua en el tanque tras el lavado de un lote ANTES de iniciar el siguiente lote. Recuerda que el enemigo de la trans es el agua. Con varios tanques no hay problema: La trans se hace en un tanque, y el lavado en otro.
2. En caso de fuga, avería o cualquier eventualidad, disponer de un segundo tanque puede ser una salvación para poder guardar el BioD mientras reparamos el otro tanque.
3. Con un solo tanque el proceso es secuencial. Con dos o mas tanques puedes llevar dos y hasta tres lotes simultáneamente, lo que significa más capacidad de producción.
Resumiendo: Aunque es deseable el proceso por separado, SÍ se puede hacer todo en un solo tanque.
¿Cuánto tiempo debe durar la trans? ¿depende del tamaño del lote?
(añadido el 24 Oct 2012)
Da igual que hagas 1 litro, 10, 100, 1000, 10.000...
La trans debe durar entre 60 y 90 minutos. Por eso, es rentable hacer lotes grandes: Se invierte el mismo tiempo pero se obtiene más BioD.
¿El fondo cónico es necesario? (añadido el 24 Oct 2012)
Sé que es un fastidio, pero es necesario.
Después de haber tenido varias instalaciones de prueba me dí cuenta que no había otra que dotar a los depósitos de una base cónica (no necesariamente circular, puede ser piramidal). La clave está en que tanto la glicerina (en el tanque reactor) como los productos del lavado (en el tanque de lavado) no se drenan con eficacia si la base es plana.
¿Vale cualquier aceite
para hacer BioD?
Valen los triglicéridos.
Vale cualquier aceite...de origen vegetal. También valdría la grasa de origen
animal, por ejemplo, la que se obtiene en las asadurías de pollos aunque este
producto es mas difícil de procesar por estar semisólido a temperatura
ambiente. También vale una mezcla de ambos tipos de grasa: vegetal y animal.
El aceite mas utilizado
para freír por estas latitudes es el de girasol, pero también valen los aceites
de oliva, palma, coco, colza, soja, semillas, pepita de uva, maíz...en fin,
cualquier aceite vegetal, así como la mezcla de ellos en cualquier proporción.
Son válidos tanto si se
trata de aceite nuevo como de aceite usado tras utilizarlo en la freidora. En
el primer caso el proceso es mas sencillo, pero el aceite nuevo cuesta bastante
y se nos puede acusar de destinar un alimento a mover nuestro coche y ser
insolidarios con el hambre mundial. En el segundo caso el proceso es un poco
mas complicado pero el aceite usado suele ser gratis (o al menos mucho mas
barato que el nuevo) y además no se nos puede echar en cara que gastemos un
recurso alimenticio para usar como combustible, por la sencilla razón de que el
aceite de la freidora llega un momento en que no es sano seguir preparando
alimentos con él, y además quitamos de en medio un residuo haciendo el menor
daño posible al ambiente.
Lo que NO sirve para hacer
bioD es el aceite mineral, el aceite motor.
¿Puedo repostar BioD en
mi coche?
Muchos fabricantes de vehículos
dicen directamente NO usar biodiesel, otros lo limitan a porcentajes bastante
rácanos: un 5% o a lo sumo un 10%. No sé si es porque no han experimentado con
sus motores y prefieren curarse en salud. Hace unos 8 años cuando empecé con
esto, hablé por teléfono con una empresa –española- que fabrica BioD, me
atendieron exquisitamente y me dijeron que “cuando le pides POR ESCRITO al
fabricante que te diga el motivo por el cual no se puede usar BioD en su
vehículo, nunca te contestan. Nunca.”.
A mí tampoco me
contestaron por escrito desde Opel, se limitaron a decirme por teléfono que no
usara más allá de un 5% de BioD.
Esto es muy significativo.
La verdad es que estos
últimos siete años mi Opel Zafira 2.0 DTI ha funcionado exclusivamente con BioD
al 100% sin ningún contratiempo en la mecánica, ningún fallo ni pérdida de
potencia, ni dificultad en arrancar. Aún así, si dentro de 7 años se rompe la
correa del alternador, nunca faltará quien diga: “¿Ves? Por usar biodiesel...”
Desde el año 1998 todos
los vehículos diesel soportan el biodiesel, pues las juntas de caucho –que son
disueltas por el BioD- han sido sustituidas por vitón o teflón, materiales que
aguantan perfectamente el carácter solvente del BioD.
También hace ya varios
años, los fabricantes tuvieron que adaptar los motores diesel a una directiva
que les obligaba a que sus motores funcionaran con menos azufre, con menos
lubricantes. Sin saberlo o sin quererlo, hicieron aptos los motores para
biodiesel.
En caso de duda, un
porcentaje del 50% de bioD ya supone un buen ahorro y será aguantado por
cualquier coche fabricado después del año 1998.
¿Cuánto cuesta la
instalación?
Esto es muy relativo. Y
puede depender de:
- Cuanto material tengas
ya de antemano
- Qué nivel de
automatización quieres
- La calidad de los
materiales empleados
- Si se adquieren cosas
nuevas, o usadas
- etc, etc...
pero ciñéndome a la
pregunta, y tratándose de esta instalación concreta, diré que costaría unos
3000 euros.
Hay que tener en cuenta
que para los depósitos (la parte mas costosa) elegí la opción mas cara, pero
también la mas duradera: Hechos en acero inoxidable 316, con grosor de 5mm,
fabricados a la medida en una empresa de trabajos industriales especializados
en aceros. La valvulería también es en acero inox 316.
Luego, está el resto de la
instalación: estanterías, panel de control, cables y enchufes, la bomba
mezcladora, motores de nevera, mangueras, la bomba de acuario, la bomba de
lavadora. Muchos componentes de este apartado pueden ser reciclados, de segunda
mano o de un desguace.
¿Hay algún momento
mejor que otro para hacer BioD?
Si: Los meses del verano,
cuanto mas calor haga, mejor.
El calor no solo ayuda al
proceso sino que también supone un importante ahorro energético:
- El aceite está menos viscoso,
cuando lo dejamos reposar, los posos se van al fondo más rápido, y también se
filtra mejor en el tanque de pretratamientos.
- El calor que hay que
suministrarle al aceite para deshidratarlo en pretratamiento es menor.
- Idem, en el tanque de
reacción.
- A la hora de extraer la
glicerina es menos probable que ésta se congele, cosa que puede suceder por
debajo de 18ºC, pero con los 30º C (y mas) del verano tal cosa no sucederá.
- El lavado es mas
eficiente a por ejemplo 30ºC que a 10ºC, y no digamos a 0ºC
- La cantidad de calor que
tenemos que invertir para deshidratar el bioD también será menor si partimos de
una condición ambiental de temperatura elevada. No es lo mismo subir la
temperatura del bioD a 60ºC desde 35ºC que hacerlo desde 5ºC
¿Cuánto tiempo puede
conservarse el BioD?
Este bioD bien
deshidratado y envasado sin demora puede conservarse al menos 7-8 meses, y esta
afirmación la baso en hechos comprobados personalmente. El primer lote de cada
año lo comienzo en junio, el último en septiembre, sólo hago bioD en los meses
mas calurosos. Después, gasto el bioD según un orden FIFO (First In, First
Out), es decir, el primero entrado, el primero en salir, de modo que
entre la fecha de elaboración de un bidón concreto y su repostaje en el vehículo
pueden pasar 7-8 meses y funciona igual de bien que el bioD recién hecho.
Es importante llenar bien
los envases para no dejar cámara de aire, y cerrarlos herméticamente.
¿Cómo conseguir los
depósitos?
Estos depósitos los
encargué en una empresa que está especializada en trabajos industriales.
Cortar, plegar, soldar y taladrar chapa de acero de 5mm de grosor no es asunto
de bricolaje doméstico. Por eso preferí correr con el gasto y dejé el asunto en
manos de gente competente. Ocho años después, los depósitos están impecables.
De haber sido de hierro no quedarían ni las patas...
Lógicamente, si uno tiene
los medios para hacer estos trabajos, puede ahorrarse una buena cantidad de
dinero, pues la mayor parte del costo no es el acero, sino la mano de obra.
Otra opción es intentar
adaptar depósitos ya existentes, como por ejemplo, barriles de cerveza hechos
con acero.
¿Qué medidas tienen los
depósitos?
Aquí tenéis dos esquemas:
Uno con las medidas, otro
con los accesorios.
Las medidas principales de los tanques:
Los accesorios:
Están rotulados los tanques con las letras de la A a la D
A: Tanque de pretratamientos
B: Tanque Reactor
C: Tanque de lavado
D: Tanque auxiliar (opcional) para deshacer emulsiones.
En donde:
A1: Termómetro para controlar temperatura aceite. Es suficiente con que llegue a marcar 120ºC
A2: Resistencia sumergible 2Kw en acero inox, gobernada por un regulador 4Kw
A3: Válvula para pasar el aceite hacia el tanque reactor
A4: Bomba de lavadora para pasar el aceite hacia el tanque reactor
B1: Válvula de entrada de aceite hacia el reactor
B2: Válvula para aliviar exceso presión/vacío en el reactor
B3: Válvula para entrada de metóxido
B4: Termómetro con varilla larga que debe sumergirse en el biodiesel a fin de que pueda tomarse la temperatura del biodiesel, no la del aire que hay por encima de él. Es suficiente con que tenga un fondo de escala de 60-80ºC.
B5: Válvula para hacer vacío en el reactor y ayudar al metóxido a entrar.
B6: Manómetro, para medir presión. Debe ser sensible, con un fondo de escala de una atmósfera o menos.
B7: Vacuómetro, para medir el vacío.
B8: Válvula de re-entrada del biodiesel procedente de la bomba mezcladora
B9: Resistencia sumergible de 2Kw en acero inox, igual que el tanque "A", gobernada por un regulador de 4Kw
B10: Valvula para evacuar la glicerina
B11: Bomba mezcladora para hacer la transesterificación, también sirve para trasvasar el BioD en bruto desde el reactor hacia el tanque de lavado una vez terminada la trans. Es una bomba para agua con cuerpo de acero inox 316.
B12: "T" para derivar el bioD bien al reactor, bien al tanque de lavado
B13: Válvula selectora para hacer la trans o hacer el trasvase reactor->lavado
B14: Válvula de seguridad para en caso de fallo en la bomba (o sus conexiones) evitar que el bioD se salga del tanque.
Nota: La válvula que hay bajo la B2 está en desuso.
C1: Válvula para entrada de bioD bruto recién hecho hacia tanque lavado
C2: Válvula para entrada aire presurizar tanque lavado y envasar más rápido.
C3: Válvula en desuso
C4: Termómetro, para controlar temperatura bioD en deshidratado, es suficiente con que tenga un fondo de escala de 80ºC-100ºC. También debe llevar un espárrago que se sumerga en el bioD a fin de tomar la temperatura del BioD y no del aire que hay sobre él
C5: Manómetro: Para medir la presión cuando se presuriza el tanque para envasar. Debe ser sensible y tener un fondo de escala de 1 Atmósfera (o menos).
C6: Válvula para envasar
C7: Válvula para evacuar agua de los lavados
C8: Bomba de aire para acuario y piedra de burbujeo
C9: Filtro convencional de gasoil, previo al envasado.
¿De qué están hechos
los depósitos?
Con cualquier material
que:
1. Pueda ser mecanizado,
es decir, se le puedan hacer taladros, soldarle accesorios...
2. Tenga una resistencia
mecánica suficiente para aguantar cierta presión o vacío, y que además no esté
continuamente dándonos sorpresas con fugas, grietas, poros, ...
3. Aguante mínimamente el
calor. La temperatura de proceso es de 55ºC, en el reactor, pero en el tanque
de pretratamientos y en el de lavado se pueden alcanzar –y superar- los 80º C
especialmente en el de pretratamientos.
4. Y lo mas importante:
Deben ser razonablemente inmunes al poder corrosivo de la sosa cáustica.
No son muchos los
materiales que cumplen con estas condiciones, y de ellos, algunos son
prohibitivos de precio, o muy difíciles de conseguir o fabricar...o ambas
cosas, como por ejemplo, el teflón, que sería una maravilla...
Así pues, quedan algunos
metales, de los cuales el mejor es el acero, especialmente indicado es el acero
inox 316 que es reconocido por tener una alta resistencia a la corrosión
química. Otros aceros son duros, otros tienen un punto de fusión alto y
aguantan el calor como el 321, pero el 316 es el mejor para este fin.
No usar hierro, a no ser
que se trate de un experimento a pequeña escala, pues será corroído con rapidez
por la sosa cáustica. Ni hablar del aluminio que será atacado con violencia por
la sosa cáustica, incluso con desprendimiento de burbujas (hidrógeno).
Si alguien tiene la
posibilidad de trabajar los plásticos, el polietileno de alta densidad (HDPE)
es también una buena opción.
¿A 0,20 euros el litro?
No puede ser...
¿Y el costo de la
instalación no se tiene en cuenta?
El costo de cada litro de
BioD es de 0,21 €, como podéis ver al final del vídeo.
El costo de la instalación
es de unos 3000 euros.
Si tenemos que el precio
del gasoil –al momento de escribir estas líneas- es de 1,44 euros-litro,
tenemos un ahorro superior a 1,20 € por cada litro de bioD fabricado. No está
en el horizonte que el precio del gasoil (ni de la gasolina) vaya a bajar.
Bastará con fabricar unos
2500 litros de bioD para amortizar esos 3000 euros.
2500 litros de bioD se
pueden hacer con esta máquina en 17 lotes de 150 litros, y esto puede hacerse
en poco más de 4 meses, a razón de un lote por semana (teniendo suficiente
aceite usado, claro, pero esto ya es otro asunto).
En mi caso, fabricando
unos 5-6 lotes anuales la amortización me llegó a los tres años de comenzar. Y
ya van ocho años...
A partir de ese momento en
que llega la amortización del equipo, podemos decir que el biodiesel sale a
0,21 € / litro.
¿Es seguro el
biodiesel?
El biodiesel terminado es
tan poco inflamable como el mismo aceite que se utilizó para hacerlo. El aceite
frío no se considera una sustancia problemática en cuanto a riesgo de incendio.
¿Dónde conseguir el
metanol y la sosa cáustica?
El metanol debe ser
“bueno”, con una pureza del 99%, es decir, sin apenas agua. Y debe decirlo la
etiqueta.
La sosa cáustica también
debe ser de una pureza mínima del 98%. Hay que desconfiar de sosa cáustica sin
etiquetar o sin especificar la pureza: Esa sosa puede estar bien para
desatascar desagües pero no para hacer bioD, pues contiene aluminio y otras
impurezas que no queremos poner en el depósito de nuestro vehículo.
Para pequeñas pruebas:
-El metanol y la sosa
cáustica se pueden comprar en una droguería. El metanol suele ir en envases de
1 y 5 litros. La sosa en envases de 1 Kg.
Para hacer lotes mas
grandes:
- Un buen formato para el
metanol es el bidón de 25L, además con la ventaja de que cuanto mas grande el
envase, mas barato el producto.
- La firma “Ercros” hace
una excelente sosa cáustica en envases (sacos) de 25 Kg, con una pureza del 99%
y funciona de mil maravillas. Cuesta poco mas de 25 euros, por lo que el kg
sale a poco más de 1 euro.
Ambos productos en este
formato mas grande empiezan a ser difíciles de encontrar en droguerías a no ser
que se trate de droguerías industriales. Otra opción es un establecimiento de
productos químicos (en polígonos industriales). El metanol es usado en las
fábricas de pinturas como disolvente, por lo que también puede buscarse por
esta vía.
