Síntesis de biodiesel a partir de Higuerilla (Ricinus Communis) y análisis de su ciclo de vida

En las etapas productivas de los biocombustibles se generan daños ambientales en las etapas de: cultivo, transporte, uso de materia prima, producción de biocombustibles, y como es conocido en su uso final en motores de combustión interna en vehículos. Estos daños se ven involucrados en la generación...

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Autores:
Esquivel Rojas, Melisa
Santander Gómez, Julián Enrique
Tipo de recurso:
Trabajo de grado de pregrado
Fecha de publicación:
2018
Institución:
Universidad Autónoma de Bucaramanga - UNAB
Repositorio:
Repositorio UNAB
Idioma:
spa
OAI Identifier:
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Acceso en línea:
http://hdl.handle.net/20.500.12749/1498
Palabra clave:
Energy engineering
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Diesel Engines
Biofuel production
Product life cycle
Biomass energy
Energy resources
Environmental aspects
Investigations
Analysis
Biodiesel
Higuerilla
Environmental sustainability
Ingeniería en energía
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description En las etapas productivas de los biocombustibles se generan daños ambientales en las etapas de: cultivo, transporte, uso de materia prima, producción de biocombustibles, y como es conocido en su uso final en motores de combustión interna en vehículos. Estos daños se ven involucrados en la generación de varios impactos ambientales, objetivos de estudio en este trabajo. En este trabajo se obtuvo biodiesel a partir de aceite de higuerilla, el cual tuvo un proceso de extracción experimental en laboratorio. Posteriormente se realizó una caracterización para poder analizar parámetros de calidad del mismo, midiendo su densidad, viscosidad cinemática, humedad, y acidez. Para obtener el producto final (Biodiesel) se llevó a cabo una reacción de transesterificación del aceite de higuerilla con metanol, usando también hidróxido de potasio como catalizador (KOH). Los impactos ambientales asociados hasta la etapa de producción final de biodiesel de higuerilla fueron evaluados con la ayuda del software SimaPro versión 8.4.0 teniendo en cuenta las categorías de impacto contenidas en las metodologías de cálculo Recipe Midpoint y Recipe Endoint.
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PRINCIPALES CONSUMIDORES DE SEMILLAS DE HIGUERILLA EN EL MUNDO 20 5.3. ACEITE DE RICINO 21 5.3.1. Definición 21 5.3.2. Estructura 22 5.3.3. Ventajas y Desventajas 22 5.3.4. Usos 23 5.4. TECNOLOGÍAS DE APROVECHAMIENTO 23 5.4.1. Prensa en Frío 23 5.4.2. Extracción por solventes 25 5.4.3. Procesos de extracción 26 5.4.4. Condiciones de cultivo 27 5.5. BIODIESEL 28 5.5.1. Biodiesel de Higuerilla 28 5.5.2. Ventajas y Desventajas del biodiesel 29 5.5.3. Actualidad 30 5.5.4. Normativa para Biodiesel en Colombia 30 5.6. OBTENCIÓN DE BIODIESEL (TRANSESTERIFICACIÓN) 31 5.6.1. Definición 31 5.6.2. Variables 32 5.7. PRINCIPALES PRODUCTORES DE BIODIESEL EN EL MUNDO 33 6. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 33 6.1. METODOLOGÍA 34 6.2. DEFINICIÓN DE LOS OBJETIVOS DEL ACV 35 6.3. ALCANCE DEL ACV 35 6.3.1. Sistema Producto 36 6.4. ANÁLISIS DE CICLO DE VIDA 37 6.4.1. Análisis de inventario 37 6.4.2. Evaluación de Impacto 39 7. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL 41 7.1. MATERIALES DE LABORATORIO 41 7.2. ESPECIFICACIONES DE LOS MATERIALES UTILIZADOS 42 7.3. CULTIVO DE LA SEMILLA DE HIGUERILLA 43 7.3.1. Manejo del cultivo de Semilla de Higuerilla 43 7.3.2. Características del cultivo 44 7.4. PROCESO DE GERMINACIÓN 45 7.5. CARACTERIZACIÓN DE SEMILLA DE HIGUERILLA 46 7.5.1. Descripción de semilla 46 7.5.2. Proceso de caracterización 47 7.6. EXTRACCIÓN DEL ACEITE 49 7.6.1. Descripción del proceso 49 7.6.2. Normativa 51 7.7. PRODUCCIÓN DE BIODIESEL 52 7.7.1. Condiciones de reacción 52 7.7.2. Elementos a utilizar 53 7.7.3. Especificaciones de equipos 54 7.7.4. Proceso de producción 55 8. DESARROLLO DE SOFTWARE 62 8.1. SIMULACIÓN ASPEN HYSYS 62 8.1.1. Proceso de Simulación 62 9. RESULTADOS Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOS 64 9.1. RESULTADOS CARACTERIZACIÓN DEL ACEITE DE HIGUERILLA 64 9.2. RESULTADOS TRANSESTERIFICACIÓN BIODIESEL 75 9.3. RESULTADOS CARACTERIZACIÓN BIODIESEL 76 9.4. SIMULACIÓN SIMAPRO 77 9.4.1. ReCiPe MidPoint (E) 77 9.4.2. ReCiPe EndPoint (E) 87 9.5. RESULTADOS DE SENSIBILIZACIÓN EN ASPEN HYSYS 93 10. CONCLUSIONES 95 11. RECOMENDACIONES 97 12. BIBLIOGRAFÍA 98 13. ANEXOS 102PregradoIn the productive stages of biofuels, environmental damage is generated in the stages of: cultivation, transport, use of raw materials, production of biofuels, and as it is known in its final use in internal combustion engines in vehicles. These damages are involved in the generation of various environmental impacts, objectives of study in this work. In this work, biodiesel was obtained from castor oil, which had an experimental extraction process in the laboratory. Subsequently, a characterization was carried out to be able to analyze its quality parameters, measuring its density, kinematic viscosity, humidity, and acidity. To obtain the final product (Biodiesel) a transesterification reaction of castor oil with methanol was carried out, also using potassium hydroxide as a catalyst (KOH). The associated environmental impacts up to the final production stage of castor biodiesel were evaluated with the help of the SimaPro software version 8.4.0, taking into account the impact categories contained in the Recipe Midpoint and Recipe Endoint calculation methodologies.application/pdfspahttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/2.5/co/Abierto (Texto Completo)info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2Atribución-NoComercial-SinDerivadas 2.5 ColombiaSíntesis de biodiesel a partir de Higuerilla (Ricinus Communis) y análisis de su ciclo de vidaSynthesis of biodiesel from Higuerilla (Ricinus Communis) and analysis of its life cycleIngeniero en EnergíaBucaramanga (Colombia)Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABFacultad IngenieríaPregrado Ingeniería en Energíainfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisTrabajo de Gradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fhttp://purl.org/redcol/resource_type/TPEnergy engineeringAlternative fuelsDiesel EnginesBiofuel productionProduct life cycleBiomass energyEnergy resourcesEnvironmental aspectsInvestigationsAnalysisBiodieselHiguerillaEnvironmental sustainabilityIngeniería en energíaCombustibles alternosMotores DieselProducción de biocombustiblesCiclo de vida de los productosEnergía biomásicaRecursos energéticosAspectos ambientalesInvestigacionesAnálisisBiodieselHiguerillaSostenibilidad ambientalEsquivel Rojas, Melisa, Santander Gómez, Julián Enrique (2018). Síntesis de biodiesel a partir de Higuerilla (Ricinus Commnis) y análisis de su ciclo de vida. Bucaramanga (Santander, Colombia) : Universidad Autónoma de Bucaramanga UNABDufey, A. (2006). Producción y comercio de biocombustibles y desarrollo sustentable: los grandes temas.Stratta, J. (2000). BIOCOMBUSTIBLES: los aceites vegetales como constituyentes principales del biodiesel.Cabrales, R., Marrugo, J., & Abril, J. (2014). Rendimientos en semilla y calidad de los aceites del cultivo de higuerilla (RicinuscommunisL.) en el valle del Sinú, departamento de Córdoba. Montería.Benavides, A., Benjumea, P., & Pashova, V. (2006). El biodiesel de aceite de higuerilla como combustible alternativo para motores diesel . Medellin.Huertas, K., & Sánchez, I. (2012). OBTENCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE BIODIESEL A PARTIR DE ACEITE DE SEMILLAS DE RICINUS COMMUNIS. (HIGUERILLA) MODIFICADAS GÉNETICAMENTE Y CULTIVADAS EN EL EJE CAFETERO. Pereira.INSTITUTO COLOMBIANO DE NORMAS TÉCNICAS Y CERTIFICACIÓN (ICONTEC). 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