Cómo hacer biodiesel con tus propias manos en casa.

Cómo hacer combustible diesel con tus propias manos.

Como materias primas se utilizan grasas vegetales o animales, que son una mezcla de ésteres combinados con moléculas de glicerol-alcohol trihídrico.

El biocombustible (en este caso, éster metílico) se puede obtener reemplazando la glicerina, que forma parte del aceite, por alcohol. Este proceso se llama transesterificación. A partir de una tonelada de aceite vegetal y 110 kg de alcohol metílico o etílico en presencia de 12 kg de catalizador alcalino NaOH, se pueden obtener 970 kg de biodiesel y 150 kg de glicerina. Esta última sustancia se utiliza en la fabricación de jabones y cosméticos.

Durante el proceso de fabricación, el aceite vegetal se calienta a 50 ºС y se purifica a fondo mediante filtración repetida de impurezas mecánicas o residuos de alimentos. El álcali se combina con metanol y el metóxido formado como resultado de la reacción se agrega al aceite vegetal caliente (para acelerar la reacción), y se vierte allí el volumen principal de alcohol metílico.

La mezcla se mezcla bien y se deja reposar durante 4-8 horas a una temperatura de 55 a 70 ºС. Se exfolia en glicerina en la parte inferior, biodiesel (éter) en la parte superior y una capa de jabón en el medio. La glicerina se drena a través de la manguera inferior, también se elimina la capa jabonosa y el combustible diesel se limpia a fondo lavándolo con agua, seguido de secado (calentado a 65 ºС).

Lo bueno y lo malo del biodiésel

Se considera un buen combustible porque no contiene azufre y emite muchos menos contaminantes del aire cuando se quema que su contraparte mineral (DF). Tiene excelentes propiedades lubricantes, lo que aumenta la vida útil del motor. No representa un peligro cuando ingresa al suelo o cuerpos de agua: se descompone en condiciones naturales en 28 días.

El biodiesel también tiene desventajas:

Filtrabilidad limitante de alta temperatura. En algunos tipos de biodiesel, la formación de aglomerados de parafina comienza ya a +15 ºС, en otros, por ejemplo, en aceite de colza, a varios grados bajo cero. Por lo tanto, el biodiesel solo se puede usar en climas fríos con un dispositivo de calentamiento de combustible, lo que aumenta los costos del propietario del automóvil por la compra e instalación de un calentador.
El biodiesel no debe almacenarse por más de 3 meses.
El costo del biodiesel industrial sigue siendo alto.

¿Por qué necesitas hacer combustible diesel con tus propias manos?

De la descripción del proceso, es obvio que cada persona técnicamente competente puede fabricar combustible para motores diesel con sus propias manos. No se requiere equipo sofisticado, el maletín se puede organizar en el garaje.

¿Tiene algún sentido tal producción casera? Si las materias primas se compran a precios minoristas reales, el biodiésel resultará mucho más caro que el diésel que se compra en las gasolineras. Si los ingredientes se obtienen a bajo precio o de forma completamente gratuita, quedan preguntas: ¿vale la pena el resultado de estos esfuerzos y está justificado ponerse en peligro a usted mismo y a otros en un garaje, una casa privada u otro lugar?

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producción en casa

El primero y uno de los principales problemas es dónde conseguir suficientes materias primas.Pues si eres agricultor y cultivas colza o eres dueño de un restaurante donde quedan restos de grasa vegetal. Si no tiene acceso a una fuente de materias primas económicas, no podrá producir biodiesel con sus propias manos. Comprar aceites no será rentable, especialmente dado el segundo problema: la calidad del combustible.

Para utilizar con seguridad el biodiésel de producción propia en cualquier coche o caldera de calefacción, es necesario garantizar la calidad del producto. De lo contrario, se enfrentará a interminables reparaciones y limpiezas de sus motores y boquillas de calderas. Y para ello, la tecnología debe estar organizada y verificada a un nivel alto, y no artesanal. A su vez, esto conducirá a los mismos costos, cuya recuperación está en duda.

Con biodiésel de baja calidad, los automóviles y tractores viejos con motores y sistemas de combustible sin pretensiones pueden adaptarse durante mucho tiempo. Lo mismo se aplica a las estufas de goteo y calderas con quemador Babbington, que son poco exigentes con la calidad del combustible. En este caso es adecuada la instalación más sencilla para la producción de biodiesel, en otros escenarios la tecnología tendrá que ser complicada. Entonces, para construir la instalación necesitarás:

3 recipientes de plástico, 2 de ellos son grandes y uno es más pequeño;
5 válvulas de bola;
tuberías y accesorios (tees, codos);
calentador eléctrico con termostato;
bomba.

Para dominar la producción de biodiesel en el hogar, debe colocar los contenedores en soportes de metal con el cuello hacia abajo y hacer agujeros de cierre en la parte superior para verter los componentes. También puedes utilizar barriles de metal o tanques caseros hechos de tubos de acero de gran diámetro. En la parte inferior de cada recipiente, debe colocar un accesorio y atornillarle un grifo, y luego conectar todos los elementos entre sí con tuberías, como se muestra en la figura:

La capacidad promedio servirá como reactor, donde es necesario construir un elemento calefactor. El aceite se vierte en otro tanque grande y el alcohol metílico se vierte en uno pequeño. Primero se agrega soda cáustica al metanol para que actúe como catalizador. Habiendo abierto las válvulas de tal manera que las sustancias de los tanques auxiliares ingresen al reactor, se enciende la bomba y el elemento calefactor, cuyo termostato se ajusta a una temperatura de 60 °C.

En el video, el presentador de Top Gear, Jeremy Clarkson, explica y muestra cómo hacer biodiesel en casa:

Biodiésel de colza

Con la tecnología adecuada para cultivar colza en 1 ha de superficie, el cultivo resultante produce 20 toneladas de forraje verde, 20 toneladas de fertilizantes verdes, 3-3,5 toneladas de semillas, 13 q de aceite, 16 q de torta (harina), 100 kg de miel, 500 kg de papel. Diseñado para la producción de aceite de colza de diferentes variedades, debe tener un contenido de humedad de 5-7%, una contaminación de no más de 1%, un contenido de ácido erúcico de menos de 2% y un índice de acidez de no más de 3. La violación de estos requisitos empeora la eficiencia del prensado y la esterificación, y también puede provocar el deterioro de la calidad del aceite. Esto está influenciado por el grado de madurez de las semillas y las condiciones de su almacenamiento. Con 3 toneladas de semillas con un contenido de humedad de 7-8 %, puede obtener 1 tonelada de biodiesel, 1,9 toneladas de harina (con un contenido de aceite de 8-12 %) y alrededor de 0,2 toneladas de glicerina.

Según el Comité Estatal de Estadísticas de Ucrania, el 54% de la cosecha de colza cultivada en 2004; 67% - en 2005; 78% - en 2006; 87% - 2007; 83% - 2008 exportado a países de la UE. Solo unas pocas granjas producen biodiesel para sus propias necesidades, utilizando minifábricas e instalaciones de investigación, cuya productividad no supera las 10 mil toneladas de biocombustible por año. La producción y uso de biocombustibles líquidos a escala industrial en Ucrania es prácticamente inexistente. Según el Ministerio de Política Agraria de Ucrania, tales plantas funcionan con éxito en las regiones de Lviv, Kherson, Odessa, Rivne, Vinnitsa, Donetsk, Ternopil y Poltava. La capacidad total de las tiendas es de unas 600 toneladas por día.

Para el período julio-abril 2008-2009 MY Ucrania exportó 2630,08 toneladas de colza. Durante el mismo período de 2009-2010, MY exportó 1757,76 toneladas de colza a mercados extranjeros.Los mayores importadores de colza ucraniana son los países de la Unión Europea (UE-27). Importan colza como materia prima para la industria del biodiesel. En particular, para el período julio-abril 2010 MY, se exportaron 469,32 mil toneladas de colza (27%) a los Países Bajos, 346,01 mil toneladas (20%) a Bélgica, 291,75 mil toneladas (17%) a Francia %), Polonia - 134,46 mil toneladas (8%).

Cómo se produce el biodiésel

La materia prima para este tipo de combustible puede ser cualquier cultivo del que se obtenga una gran cantidad de aceite vegetal. En la mayoría de los casos, se trata de colza y soja, su procesamiento brinda el máximo rendimiento de materias primas y, en consecuencia, el producto final en forma de biodiesel.

Las grasas animales, que son desechos de plantas procesadoras de carne, curtiembres y otras empresas, también entran en juego. También son adecuados los aceites vegetales quemados de restaurantes y otros establecimientos de catering.

Cabe señalar que el biodiésel a partir de aceites de origen vegetal y animal se produce mediante una tecnología relativamente sencilla. Las principales etapas del proceso tecnológico son las siguientes:

purificación gruesa y fina de materias primas (aceite) de las impurezas más pequeñas;
mezcla de aceite y alcohol metílico con la adición de un catalizador alcalino en el reactor. Las proporciones de materias primas y metanol son 9: 1, el catalizador es hidróxido de sodio o potasio;
calentando a 60°C y agitando a esta temperatura durante unas 2 horas. La etapa se llama esterificación;
la sustancia resultante se deposita en un recipiente separado y se estratifica en 2 sustancias: la fracción de glicerina y el biodiesel real;
las sustancias se separan en el separador, después de lo cual el combustible se somete a un tratamiento térmico para evaporar el agua del mismo.

El equipo tecnológico para la producción de biodiesel tampoco es muy complejo y consta de varios tanques interconectados por tuberías, así como bombas, la principal y varias dosificadoras. Dado que todas las etapas están automatizadas en las empresas, el reactor y otros tanques están equipados con sensores de temperatura y nivel, y el controlador controla las bombas. Todos los datos sobre el proceso en curso se muestran en la pantalla del operador.

La historia del desarrollo

La transesterificación de grasas vegetales fue realizada en 1853 por los científicos E. Duffy y J. Patrick, mucho antes de que se lanzara el primer motor diésel. El 10 de junio de 1893 en Augsburgo, Alemania, Rudolf Diesel probó su primer motor monocilíndrico, que medía 3 m de largo y pesaba 4,5 toneladas. El motor explotó y casi mata al inventor. Para conmemorar el evento, el 10 de junio ha sido proclamado “Día Internacional del Biodiesel”. En 1900, en la Exposición Universal de París, Diesel, demostrando su motor, recibió el premio principal.

Diesel creía que el futuro de sus motores era usar biocombustibles. En 1912, dijo: "El uso de grasas vegetales como combustible puede parecer insignificante ahora, pero con el tiempo tales grasas pueden volverse tan importantes como lo son hoy en día los productos de petróleo y alquitrán de hulla".

Durante la década de 1990, los fabricantes de motores diésel reorientaron sus motores para utilizar combustible diésel elaborado a partir del petróleo, que tiene una viscosidad más baja que las grasas vegetales. La industria petrolera pudo llevar a cabo una invasión del mercado de los combustibles porque la producción de combustible a partir del petróleo era mucho más barata que a partir de materias primas biológicas. Como consecuencia, la disminución a largo plazo en la producción de biocombustibles. Solo recientemente, en el contexto de las preocupaciones ambientales y la reducción de los diferenciales de costos, los biocombustibles como el biodiesel se han convertido en una alternativa viable.

La investigación sobre el uso de aceite de girasol transesterificado y su mejora a los estándares de combustible diésel convencional comenzó en Sudáfrica en 1979. Hasta 1983, se publicaron los resultados de la investigación.El proceso tecnológico hizo posible la producción de biodiesel, cuya calidad correspondía a los estándares del combustible diesel convencional. La empresa australiana Gaskoks, obtenida la tecnología de investigadores sudafricanos, construyó la primera planta piloto de biodiesel en noviembre de 1987 y la primera planta de producción en masa en abril de 1989 (con capacidad para procesar 30.000 toneladas de colza por año).

Durante la década de 1990, se erigieron plantas en muchos países europeos, en particular en la República Checa, Alemania y Suecia. Francia ha iniciado su propia producción de biodiésel a partir de aceite de colza, se añade un 5 % del biodiésel al gasóleo convencional y un 30 % al gasóleo utilizado en el transporte público. Los experimentos están en curso usando biodiesel al 50%. Mientras tanto, países de todo el mundo están comenzando a desarrollar su propia producción: en 1998, el Instituto Austriaco de Biodiesel identificó 21 países con proyectos comerciales de producción de biodiesel.

En septiembre, Minnesota se convirtió en el primer estado de EE. UU. en tener un requisito legal de que solo se venda combustible diesel con al menos un 2% de contenido de biodiesel.

Conclusión

Al final resultó que, hacer biodiesel no es tan fácil como podría parecer. Sobre todo si te centras en consejos extraídos de Internet. Esto no significa que la producción doméstica de combustible sea imposible, solo requiere una inversión y un esfuerzo significativos.

La energía alternativa es un área prometedora a la que muchos países desarrollados prestan atención. Uno de los tipos de combustible alternativo más populares es el biodiesel, cuya producción se está desarrollando dinámicamente en estos días.

Si quieres saber qué es este tipo de combustible, cómo hacer biodiesel con tus propias manos, entonces este artículo te debe interesar.