Intensificación de la transformación de aceite de desecho en biodiesel mediante el uso de un catalizador bifuncional

Abstract

El objetivo del presente trabajo fue sintetizar catalizadores bifuncionales de hierro y óxido de calcio y probarlos en la producción de biodiesel a partir de aceite de desecho. Para lograrlo, se estudiaron tres diferentes precursores de hierro (Fe2O3, FeCl3*4H2O y Fe(NO3)3*9H2O) soportados en óxido de calcio, este último reactivo se obtuvo a partir de la calcinación a 900°C de cal viva. Se identificaron óxidos mixtos (Ca2Fe2O5 y CaFeO3) como fases cristalinas activas en los catalizadores. Además, los estudios de estabilidad térmica indicaron que se requieren 800°C para obtener dichas fases. Además, se identificó que las propiedades morfológicas no se ven afectadas por el precursor pero si las propiedades texturales ya que se obtiene una mayor área superficial cuando se usa Fe2O3 como precursor. Sin embargo, en realidad estas propiedades no ejercen un efecto importante en el porcentaje de FAMEs obtenidos. Por otro lado, la presente investigación demostró que la relación de sitios ácidos con respecto a los sitios básicos realmente determina la actividad catalítica de un catalizador bifuncional de hierro y calcio y no sus cantidades por separado. Por lo que la rapidez inicial de producción de esteres metílicos será mayor para los catalizadores con mayor relación sitios ácidos/sitios básicos. Esta variable se ve afectada por el precursor de hierro empleado y en este estudio se concluye que se ve favorecida cuando se emplea nitrato de hierro nonahidratado ya que la relación de sitios es 1.6 veces mayor que cuando se emplea óxido de hierro. Por otra parte, los resultados indicaron que una mayor cantidad de sitios activos requiere de una mayor cantidad de alcohol para alcanzar el máximo porcentaje de FAMEs.