Bioturbosina de microalgas, plantas y aceite comestible

Por Israel Pérez Valencia

Santiago de Querétaro, Querétaro. 11 de octubre de 2017 (Agencia Informativa Conacyt).- Académicos del grupo de Procesos Sustentables de Producción de Bioenergéticos de la Facultad de Química, en la Universidad Autónoma de Querétaro (UAQ), desarrollan proyectos de investigación enfocados en la producción de bioturbosina a partir de aceites provenientes de microalgas, aceites usados de cocina y plantas como la higuerilla (Ricinus communis) y la jatrofa (Jatropha curcas).

La jefa de la División de Investigación y Posgrado de la Facultad de Química, Claudia Gutiérrez Antonio, aseguró que este estudio dio inicio en 2010, dado el interés que desde esos años se dio a la producción de biocombustibles orientados a la industria aeronáutica.

“En los últimos años, diversos investigadores han trabajado en la producción de biodiesel y bioetanol; sin embargo, la industria de la aviación tiene también una demanda importante de combustibles. Actualmente usan la turbosina, de origen fósil, que consta de hidrocarburos en el rango del carbono (C) ocho al 16. Con las problemáticas del cambio climático y el agotamiento de los pozos petroleros, el sector de la aviación se encuentra en una coyuntura para garantizar tanto su demanda de combustibles como su desarrollo sostenible”, destacó.

Investigadores del proyecto de turbosina. Facultad de Química, UAQ.Gutiérrez Antonio, miembro nivel I del Sistema Nacional de Investigadores (SNI) del Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), explicó que, hablando de transportes, el sector de la aviación será el de mayor crecimiento en los próximos años por lo que es importante desarrollar alternativas en lo que se refiere a combustibles acordes con el desarrollo sustentable.

“El crecimiento se estima en 4.8 por ciento anual hasta el 2036. Esto significa que para ese año se va a requerir el doble de combustible, esto nos lleva al incremento de problemáticas que ya tenemos actualmente, como las emisiones de dióxido de carbono (CO_²) y la proyección respecto a la escasez del petróleo para su producción. La Agencia Internacional de Transporte Aéreo (IATA, por sus siglas en inglés) junto con la Organización de Aviación Civil Internacional establecieron la Estrategia de Cuatro Pilares con los que se pretende garantizar el desarrollo sostenible de la industria y entre ellas se considera la bioturbosina”, subrayó.

La jefa de la División de Investigación y Posgrado de la Facultad de Química de la UAQ mencionó que este grupo de investigadores trabaja en el hidrotratamiento de aceites vegetales provenientes de microalgas, plantas como la jatrofa y la higuerilla y el aceite quemado de cocina.

“En el caso de las plantas, generan un aceite no comestible, por lo que hacemos a un lado el conflicto ético ante la industria alimentaria, es decir, no trabajamos con materias primas de primera generación. De hecho, el Instituto Nacional de Investigaciones Forestales, Agrícolas y Pecuarias (INIFAP) hizo unos mapas del potencial productivo de las distintas especies que se podrían utilizar para biocombustibles. De ese estudio destacaron precisamente esas dos”, indicó.

Bioturbosina de calidad

Subrayó que la bioturbosina debe cumplir todas las normas establecidas por la Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM, por sus siglas en inglés) a las que se somete la turbosina fósil para su autorización.

“La bioturbosina debe ser exactamente igual que el combustible fósil, todo tiene que ver con las condiciones de operación. Una de ellas es la temperatura de congelación, que debe estar por debajo de los 47 grados Celsius, relacionada con las altitudes en las que vuelan las aeronaves”, explicó.

Gutiérrez Antonio abundó que el proceso de hidrotratamiento para la generación de bioturbosina se divide en distintas etapas, la primera se lleva a cabo en un reactor donde los triglicéridos de los aceites son sometidos a una desoxigenación mediante un catalizador metálico e hidrógeno (H).

“Como resultado se obtienen hidrocarburos de cadena larga, como de carbono 20 en adelante, que no se encuentran aún en los rangos de la turbosina que es de ocho al 16, por lo que son puestos en otro reactor para hacer un craqueo y obtener las cadenas cortas, además de un proceso de isomerización para poder cumplir con las propiedades de la turbosina”, indicó.

La investigadora destacó que en los procesos que actualmente desarrolla la Facultad de Química de la UAQ se ha logrado la obtención de 76 kilogramos por hora de bioturbosina por cada 100 kilogramos de aceite, principalmente de microalgas.

“Lo que se obtiene como resultado con estos procesos son varios hidrocarburos, entre ellos la bioturbosina, gases ligeros, naftas y el diesel verde, por lo que se realiza la destilación para separar estos cuatro productos dependiendo de la materia prima que se tenga, todo ello de acuerdo con la norma ASTM D7566-16b, que habla sobre las especificaciones respecto a la fabricación de combustible para turbinas de aviación y donde se indica que se puede utilizar una mezcla 50-50 de turbosina y bioturbosina”, subrayó.

En esta investigación, además del grupo de Procesos Sustentables de Producción de Bioenergéticos, participan tesistas y otros  investigadores de la Facultad de Química de la UAQ, la Universidad de Guanajuato y la Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo.

La  bioturbosina, o combustible renovable de aviación, está conformada por una mezcla de hidrocarburos lineales y ramificados; su densidad energética y sus propiedades físicas se apegan a las características de la turbosina convencional y puede ser producida a partir de biomasa, entendida como la materia orgánica de origen vegetal o animal —incluidos los residuos y desechos orgánicos— susceptible de ser aprovechada energéticamente.

 

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