Cómo hacer Biodiesel Casero con aceite de cocina usado

Breve resumen en vídeo de todo lo aquí expuesto:

 

Hola,

Quisiera compartir una experiencia por la cual llevo ya casi seis años sin parar en una gasolinera excepto para comprar un refresco o una bolsa de cubitos. Me fabrico mi propio biodiesel para uso particular, y lo utilizo al 100%, es decir, ni una gota de gasóleo. El coche va de maravilla desde entonces. NO he notado ningún extraño. Es un Opel Zafira 2.0 DTI que compré nuevo hace ocho años.

Indice
1. Que es el biodiesel y qué no es el biodiesel

2. Cualidades del Biodiesel
2.1 Respecto al motor
2.2 Respecto al ambiente
2.3 Respecto a consideraciones estratégicas

3. Mi experiencia. Los comienzos.

4. Como fabricar Biodiesel con calidad y seguridad
4.1 Recolectar aceite
4.2 Pretratamiento del aceite
4.3 Preparación del reactivo: Metóxido
4.4 Primera transesterificación
4.5 Primer drenaje de la glicerina
4.6 Segunda transesterificación
4.7 Segundo drenaje de la glicerina
4.8 Lavado
4.9 Deshidratacion y desmetanolizado
4.10 Filtrado y envasado
4.11 Panel de control

5 Bibliografia de interés


1. Que es el biodiesel y qué no es el biodiesel
Hay quienes, sin más, echan aceite de girasol a su depósito y el coche funciona, aunque en invierno esto no es factible porque el aceite se pone muy viscoso y es necesario dotar al coche de un segundo depósito con sistema de calefacción para el aceite. Y además tengo mis dudas sobre la glicerina que todo aceite contiene. Puede provocar coquizaciones en los inyectores y depósitos en el motor. Eso no es biodiesel. Eso es aceite.

El biodiesel se obtiene sometiendo al aceite vegetal a una reacción química llamada transesterificación. No obstante lo aparatoso del nombre, es una reacción química que está al alcance de tecnología casera, como se verá mas adelante, y no soy yo el único que lo hace. El biodiesel también se puede hacer a partir de grasas animales, pero es mas difícil debido a que a temperatura ambiente son semisolidas y contienen muchos ácidos grasos libres que dificultan el proceso. Yo voy a describir el proceso para aceite. Concretamente, aceite usado, para más señas, de girasol.

El aceite para hacer biodiesel puede ser:

- Nuevo: Proceso más fácil, pero el aceite nuevo cuesta caro, y además, se podría acusar al biodiesel de "provocar hambre" en el mundo.

- Usado: De freidora. El proceso se complica por la mayor presencia de ácidos grasos libres en el aceite, pero aún es posible realizarlo. El gran atractivo del aceite usado es que suele salir gratis, y de paso retiramos un producto que es tóxico para el medio ambiente si se tira por la fregadera. Tampoco nos podrán acusar de promover las hambrunas. El aceite de las freidoras se cambia precisamente porque llega un punto en que no es sano preparar alimentos con él. Entonces, llega el turno del depósito del coche.


2. Cualidades del Biodiesel

2.1 Respecto al motor
Es lógico tener miedo a un combustible "extraño", pero el biodiesel tiene las siguientes ventajas mecánicas frente a su primo, el gasoil fósil. Lo dice la literatura técnica y lo he comprobarlo en mi coche, coche que por cierto no me han regalado.

- El coche no tiene que ser modificado en absoluto. La única excepción: En coches fabricados antes de 1998 habría que cambiar los manguitos de caucho por otros de vitón o teflón, pues el biodiesel disuelve el caucho natural.
- Lubrica y limpia el motor incluyendo los inyectores
- Mayor numero de cetano, se puede comprimir más la mezcla: Mas potencia
- Mas seguridad. Por violento que sea un accidente, es harto improbable que arda.
- A pesar de tener un 5% menos de energía que el gasoleo, los puntos 1 y 2 los igualan
- Respeta y no deteriora a los catalizadores del tubo de escape.
- El consumo en cuanto a Litros / Kilometraje no varía
- Aceleración, velocidad máxima, ralentí, no se modifican.
- Alarga la vida del motor

2.2 Respecto al ambiente
- No emisión de aromáticos policíclicos cancerígenos
- No emisión de azufre, ni plomo, ni metales pesados
- Es renovable. El CO2 que emite la combustión del biodiesel es necesitado por las plantas de las cuales se saca el aceite, por lo tanto, es un ciclo renovable. No se puede decir lo mismo del petróleo, pues el CO2 generado por la quema de gasoil no produce más petróleo.
- Es biodegradable. Conservado en garrafas al abrigo de la luz y el aire, con tapón hermético y sin cámara de aire puede conservarse mas de 6 meses. Pero en caso de vertido al ambiente, se biodegrada en cuestión de 3-4 semanas.
- Tiene la misma tabla de toxicidad que la sal de mesa.
- La materia prima es un resíduo (aceite comestible usado)

2.3 Respecto a consideraciones estratégicas
- Proporciona independencia energética respecto de terceros países.
- No es necesaria una economía de escala para fabricarlo
- Aprovecha los recursos locales, tanto de materia como de mano de obra.
- Es de manejo excepcionalmente seguro. Su "inflamabilidad" es como la del aceite del cual procede. Nadie tiene a una garrafa de 25 litros de aceite como un peligro de incendio.


3. Mi experiencia. Los comienzos.
Todo comenzó una vez que fui a repostar y me olvidé sacar el boquerel de la toma de mi coche. Arranqué y casi me llevo de cuajo el surtidor. Mi coche también sufrió daños. Menos mal que la gasolinera no me pidió responsabilidad por un accidente que pienso debe ser muy frecuente y realmente lo es. Fastidia un poco eso de que al repostar te tengas que convertir en trabajador improvisado con la responsabilidad que eso conlleva. Eso si, yo tuve que pagar los desperfectos de mi coche. Mas tarde pensé cómo es posible que a los diseñadores de los surtidores no se les haya ocurrido dotar al surtidor de un material que "ceda" o se rompa salvando así al surtidor y al propio coche que reposta. Me acordé de las lagartijas, que cuando son atacadas pierden la cola, pero a cambio salvan la vida. ¿Son mas inteligentes las lagartijas que algunos diseñadores?...

De aquél incidente me surgió una idea, medio en serio, medio en broma: "Si consigo hacer mi propio combustible para el coche, no volverá a pasar". Y me puse a buscar por internet y encontré una página.

Esta página: http://www.journeytoforever.org/biofuel.html

Al principio no le dí mucho crédito a eso del biodiesel. Pensé que era una excentricidad de algún ecologista, pero seguí buscando y ví que había bastante literatura técnica sobre el tema, sobretodo en inglés. Y lo más sorprendente, es que no se ocultaban los detalles de la fabricación. Por aquél entonces yo tenía en mi pequeño laboratorio todos los ingredientes necesarios para hacer una prueba a pequeña escala. De no haber sido por tener los ingredientes a mano, lo más seguro es que no me hubiera molestado en ir a comprarlos, así que el tener los ingredientes fue algo providencial.

En un vaso puse un poco de aceite de girasol, aparte preparé el reactivo: metanol con sosa caústica disuelta, que se llama metóxido sódico (esto hay que manejarlo con cuidado, es inflamable, tóxico y corrosivo). Mezclé ambos, el aceite con el metóxido y estuve varios minutos agitando la mezcla con una cuchara de acero. Dejé reposar la mezcla una hora y allí estaba: En la parte superior del vaso, el supuesto biodiesel. Y en la parte del fondo, la glicerina. Se había producido la reacción.

Lo anterior me animó y me hice mi primer mini-reactor para fabricar biodiesel a pequeña escala, tan solo dos litros por lote.




No es nada del otro jueves: Un bote de pintura nuevo, con un motor-bomba de lavadora que coge el liquido de la parte baja del bote y lo re-inyecta en la parte alta. El propósito es mover, mezclar, agitar la mezcla, (aceite y metóxido). También se vé un cable blanco entrar por la tapa: Es una resistencia eléctrica para mantener la mezcla a 50-55º C, temperatura óptima para el proceso. El cable oscuro es de una sonda de un termómetro digital para medir dicha temperatura. Lo importante de esta mini-máquina es que es hermética. Así evitamos que se escape el metanol, que hierve a tan sólo 64 grados, lo cual tendría dos consecuencias: Por un lado, perder metanol por evaporación supone empobrecer el biodiesel, y por otro lado los vapores de metanol son tóxicos e inflamables. Así que, el reactor, por modesto que sea, debe ser hermético, hermético y hermético.

Después de estar agitando la mezcla durante una hora, apagaba el motor-bomba y el calefactor, abría el bote y vertía todo en un frasco de vidrio del tipo de envase de olivas, de un galón de capacidad (casi cuatro litros). Al cabo de pocas horas, gracias a la transparencia del frasco se podía ver claramente un depósito oscuro y denso en el fondo (la glicerina) mientras que sobre ésta, nadaba el biodiesel. La glicerina, más densa, por gravedad iba al fondo, mientras que el biodiesel mucho menos denso quedaba flotando arriba.

Con una pequeña manguera tipo gotero, extraía el biodiesel a un segundo frasco limpio, dejando la glicerina en el primer frasco. Ahora tenemos dos frascos con dos productos que seguirán dos caminos totalmente diferentes:

1. El primer frasco, con la glicerina, que también contiene metanol, jabones y el catalizador usado (hidróxido potásico en mi caso). Esto es un "residuo" de la fabricación de biodiesel, y aunque tenga utilidades, no lo necesitaremos en cuanto al biodiesel. Con este residuo oscuro y denso se puede hacer un buen jabón. Esta página web explica cómo hacerlo y se refiere expresamente a este residuo de la fabricación de biodiesel a nivel casero. Tiene fotos y el jabón tiene muy buena pinta. Como veis, en esto del biodiesel se aprovecha todo:

http://www.permaculture.com/book_menu/136/137/535


2. El segundo frasco conteniendo el biodiesel ya sin glicerina. Pero no podemos usarlo aún en nuestro coche. Hay que lavarlo primero para quitarle los restos de hidróxido, metanol, jabones, y sustancias que harían daño a nuestro motor. El método utilizado es el "método de la burbuja de la Universidad de Idaho". Aquí teneis una foto donde muestra el artefacto para lavar.



Se trata de una piedra amoladora, de venta en ferreterías. Se embute esta piedra en una tapa metálica de un frasco (habrá que buscar que tapa y piedra tengan un tamaño adecuado para que se adapten) y se sella con pegamento de tipo epoxi, de dos componentes. Después por el orificio central se inserta el tubo que viene desde la bomba aireadora y se sella también para que sea hermético. El aire se ve forzado a salir por los microporos de la piedra. Esa es la idea.

El lavado consiste en añadir agua al biodiesel. Esta se irá al fondo por su mayor densidad, mientras que el biodiesel flota arriba por su menor densidad.. Entonces metemos el montaje de la foto mostrada sobre estas líneas. Conectamos la bomba aireadora y las burbujas comienzan a subir. Las burbujas tienen externamente una película de agua que al pasar por la fase del biodiesel absorbe las impurezas citadas. Cuando la burbuja llega a la superficie y "explota", el aire de la burbuja queda en la atmósfera, pero esa película de agua, ya desprovista del sostén de la burbuja, debido a la mayor densidad, cae de nuevo al fondo viajando a través del biodiesel y absorbiendo más impurezas. De manera que, gracias a las burbujas, hay un tráfico continuo de agua subiendo y bajando secuestrando impurezas al biodiesel. En el primero de estos lavados vemos que el agua se tiñe de blanco muy rápidamente. Las impurezas que tiene esa agua son las impurezas que ya no tiene el biodiesel. Con el mismo método de la mini-manguera saco el biodiesel que flota y lo pongo en otro frasco limpio, procurando no sacar agua. Y se repite el lavado, tipicamente unas 3-4 veces hasta que el agua no se tiñe. Es señal de que el biodiesel ya no tiene impurezas que limpiar.

Finalmente, ese biodiesel ya limpio está casi listo para ser usado. Pero le falta una última cosa: Quitarle todo vestigio de agua. Y no me refiero al agua en exceso que se iría al fondo por su mayor densidad (se supone que al trasvasarlo de frasco a frasco con la manguera ya no tiene agua). Me refiero al agua dispersa en el biodiesel en cantidades ínfimas. Esa agua es la responsable de que el biodiesel no sea transparente a pesar de estar en un frasco de vidrio transparente. Aparece turbio, de color naranja. Un biodiesel bien terminado es un biodiesel desprovisto de agua, y es de una claridad y transparencia asombrosas, a pesar de provenir de algo tan oscuro y turbio como el aceite usado de freidora.

Para quitar esa agua, calentamos gentilmente el frasco conteniendo el biodiesel -sin llama, claro- a 40-50ºC durante una o dos horas y lo dejamos reposar. Veremos que de pronto se convierte en un líquido con una claridad increíble y una hermosa tonalidad amarillo pálida. No me extraña que le llamen "oro amarillo". Si no sucede así, si el biodiesel no termina con esa claridad y transparencia es que hemos hecho algo mal en el proceso. Precisamente porque el agua que tiene la atmósfera es un incordio para hacer biodiesel, y las bajas temperaturas del invierno tampoco ayudan, se recomienda hacer el biodiesel durante el verano, a ser posible, en días soleados y secos.

Esta es la apariencia que debería tener un biodiesel bien terminado. Corresponde a una muestra del último lote que hice hace algo más de un mes, en octubre:




Llegó la hora de la verdad: Probarlo en mi coche nuevo. ¿Y si se rompe? Comenzé a buscar un motor diesel viejo para probar el biodiesel, pero me encontré con que cualquier motor por viejo y pequeño que fuese me costaba una pequeña fortuna. Además, todo el biodiesel que gastara en ese motor de prueba solo serviría para eso: Para probar.

Pensé que "arriesgarme" con el coche nuevo era casi mas barato, rápido y seguro.

Para empezar, no tenía porque producirse ninguna avería si el biodiesel estaba bien hecho, (y hay varias formas de saber que está bien hecho). En caso de funcionar, ese biodiesel hubiera servido no solo para probar, sino también para algo util y práctico: Para desplazarme. En el peor de los casos, una buena reparación en el coche nuevo no costaría mas que un viejo motor diesel para hacer las pruebas.

Así que me atreví con el coche nuevo, pero empecé usando un porcentaje bajo. Nada de biodiesel al 100%. Teniendo en el depósito unos 20 litros de gasoil le eché 2 litros de biodiesel. O sea, una proporción del 10% aproximadamente.

Aprovecho ahora para decir que el biodiesel se puede mezclar con el gasoil en cualquier proporción. Entonces, esa noche saqué el coche y recorrí las calles de mi barrio, poniendo los cinco sentidos en el coche: cualquier tirón, cualquier ruido, cualquier extraño. De haber pasado algo, pararía el coche (antes de que la cosa fuera a más) y llamaría a la grua para llevar el coche al dia siguiente al taller para que le hicieran una purga en el circuito de combustible. Pero no ocurrió nada. Y eso era lo más excitante. Recuerdo esa noche con especial nostalgia. No me conformé con dar unas vueltas por mi zona, pensé que quizas estaba consumiendo el combustible que va desde el depósito hasta el motor, que todavía no había llegado la mezcla gasoil-biodiesel al motor, así que opté por tomar la autovía, y me alejé hacia Cartagena rumbo al Sur primero, y hacia Orihuela rumbo al Norte después, recorriendo un total de más de 70 Kms. No me lo podía creer. Ni la más minima diferencia en el comportamiento del coche. Y eso que todos conocemos los ruidos y comportamientos de nuestros coches, hasta el más mínimo ruidito.

El reactor anterior de 2 litros se quedó pequeño y me hice otro más grande, de 15 litros, y después vino otro de 35 litros. Sólo tengo foto del reactor de 35 litros, el de 15 litros lo tuve tan poco tiempo que ni le hice foto.



Hice más biodiesel y elevé el porcentaje al 20% biodiesel 80% gasoil, sin sentir tampoco ninguna anomalía.

Después, vino un 50% biodiesel y un 50% de gasoil. Con este porcentaje pensé que si el biodiesel era un mal combustible, ya no podía enmascararse su consecuencia, pues al 50% ya era un porcentaje realmente grande como para ser perdonado por el motor. Con esta mezcla me fuí a pasar el fin de semana a la playa. Y resultó ser inquietantemente normal. No noté absolutamente nada especial, ni al arrancar, ni al acelerar, ni al adelantar, ni al ralentí... nada. Nada de nada. Quedaba claro que al menos, a corto plazo, ese biodiesel era buen combustible.

Así continué unos meses hasta que el reactor de 35 litros también se quedó pequeño.

En el siguiente post, describo el cuarto y último (y definitivo) reactor que hice y que utilizo en la actualidad y desde hace mas de 5 años, en el que hago lotes de 150 litros de biodiesel.


Paso siguiente: Pre-Tratamiento del aceite