Este documento describe un proyecto de investigación para producir biodiesel a partir del aceite de piñón (Jatropha curcas) y grasa de pollo. El proyecto tiene como objetivo aprovechar estas materias primas renovables para generar un biocombustible más ecológico y económico que pueda reemplazar parcialmente los combustibles fósiles. El proceso implica extraer y filtrar los aceites, realizar una transesterificación catalizada con hidróxido de sodio para convertir los triglicéridos en ésteres de biodie

1. ELABORACIÓN DE BIOCOMBUSTIBLE A PARTIR DEL
JATROPHA CURCAS “PIÑÓN” Y LA GRASA DEL POLLO
COMO MATERIA PRIMA DEL BIODIÉSEL
JuanDavid Escudero Agudelo Grajales
RESUMEN
En Colombia, por nuestros días la producción de energía eléctrica es muy dependiente de los
combustibles fósiles, siendo este uno de los factores de descontento para instituciones que
obtienensusutilidadesaraíz de sistemasindustrialesque utilizan los combustibles fósiles con su
alto indicativo de costo haciendo también que el desplazamiento en equipos rodantes eleve su
valor.
El presente proyectode investigaciónes con la intención de abordar el posconflicto en Colombia
generando nuevas actividades para desmovilizados y colombianos con la elaboración de
biocombustibles a partir de reforestaciones de JATROPHA CURCAS o también conocida
comúnmente piñón y la implementación de mataderos, el biocombustible fabricado tendrá
múltiples ventajas, para la especie del ser humano y las demás existentes en el conjunto del
planeta,mayormente parael medioambiente.Paralafabricacióndel biocombustible, se necesita
materiales que fácilmente se los puede conseguir como materiales de laboratorio químico, el
hidróxidode sodio,hidróxidode potasio, como el aceite de pollo, obtenido a partir de la fusión y
filtración de sebos comprados a diversas empresas; como así mismo se podría obtener este
recursopor mediode procesosindependientesrealizadosenlaboratoriospropiosimplementados
enempresasde amparoa losdesmovilizados,yprincipalmente el JATROPHA CURCAS “piñón” que
ya es cultivado en áreas de Colombia como así mismo se harán reforestaciones masivas de esta
especie. Este fruto es de fácil cultivo ya que no demanda de un suelo totalmente fértil, rico en
minerales, no necesita que se lo riegue constantemente, entre otros aspectos se considerara la
implementación de reforestación de esta especie para la suplantación de cultivos ilícitos, como
tambiénlaasociaciónconmataderosnacionales.Se consideraque estaalternativade combustible
es innovadora y de fácil acceso. Ayudaría mucho a la economía del país y a las personas, debido
que el combustible es un recurso que es del diario vivir y podría ser reemplazado por un
biocombustible que además de ser un 86% menos contaminante, es más económico para su
adquisiciónyfabricación.Se plantea como objetivo principal presentar la importancia de utilizar
biodiesel comounafuente complementariade energíaapartir del usode unaoleaginosa con bajo
costo de cultivo, no alimenticia y de buena adaptacion geografica en Colombia y los aceites del
polloque podríanaprovecharse comocombustible,graciasasu viscosidad,siempre ycuandosean
utilizados con un alcohol de bajo peso para facilitar su uso en motores, para esto, se necesita
realizarunprocesode transesterificación,dentrodel cual se transformanlostriglicéridospara que
los aceites lleguen a un nivel similar al diésel tradicional. Este proyecto de investigación quiere

2. concluir dejando en claro que no existira ninguna disyuntiva en los propósitos colombianos en
cuanto a producir alimentos y atender los propositos del Programa de Biocombustibles.
Se realizaraestainvestigaciónconel propósitode aprovecharel biocombustible obtenido a partir
del aceite de pin(JatrophaCurcas) enconjuntoconlos aceitesde pollos,paraproducirlos galones
de diesel que consumen las generaciones colombianas. A lo largo de los capítulos se daran a
conocerlosfactoresque originaronlamotivacióndel proyecto, también se da una explicacion de
losprocesosde producciónde biodiesel además de las diferentes alternativas existentes para la
producción de estos. Se darán a conocer el estado de los biocombustibles frente a los
combustibles fósiles en todo el mundo y los planes de los pases desarrollados para promover la
utilizacionde biocombustibles. En consecuencia, este producto se podrá mezclar con materiales
fósilesparaserutilizadoenmotoresde encendidoporcompresión. Estaesunaparte del análisis y
del trabajofísico y químico que se ha llevado a cabo en el Laboratorio de Ingeniería Química y en
el de Biomasay Energía de la UniversidadNacional de Colombia,conmirasadeterminarlautilidad
de lo que actualmente se considera un desecho.
EL PROCESO
Se utilizó alrededor de un galón de aceite de pollo, obtenido a partir de la fusión y filtración de
sebos comprados a diversas empresas. De la materia prima se obtuvieron diez litros de aceite,
luego de filtrarla para quitarle sedimentos e impurezas sólidas.
“Se establecieron parámetros como la relación aceite-alcohol y la búsqueda del catalizador, que
sería la base para la reacción y que en este caso fue hidróxido de sodio”
Para el procedimientofue necesariounreactordel Laboratorio de Ingeniería Química de la UN, el
cual fue precalentado; posteriormente se cargó el aceite elevando la temperatura a 60°C para
iniciar la reacción que duró entre una y tres horas.
PRUEBA EN MOTORES
Segúnlasinvestigacionesiniciales, la agitación mecánica proporcionó una mezcla homogénea de
reactivos y permitió que el proceso se hiciera correctamente. De esa fase resultaron dos
productos:glicerinay biodiesel. Este último fue retirado y lavado con ácido acético, con el fin de
eliminar las impurezas producidas por el catalizador y el alcohol. Así, el resultado pasó por un
análisis de composición de ácidos grasos, que determinó el 75 % de saturados e insaturados, lo
que al momentode laaplicacióngenerópropiedadesfavorables al biodiesel de pollo, tales como
viscosidad, fluidez y reducción de contenidos insolubles en el producto final.
“Esto evita que se formen sólidos en descensos de temperatura que puedan taponar los
inyectores en los sistemas de combustión”, asegura el experto del Departamento de Química.
Luego de la composición química siguió el análisis y la prueba en motores estacionarios de dos
cilindros,conunapotenciade 19 kilovatiosa1.800 revolucionesporminuto, ejercicio que se hizo

3. mezclandobiodiésel al 22,5 % con combustiblefósil. Las pruebas realizadas llegaron a los valores
límites de los estándares de funcionamiento exigidos por la American Society for Testing and
Materials. La viscosidad se mantuvo entre los límites superior e inferior, según la norma, pues
llegó a 4,71 milímetros por segundo (el intervalo permitido es entre 1,9 y 6,0), lo que garantiza
que no presente problemas para fluir.
Otro punto en el cálculo fue el índice de cetano, que determina la facilidad de encendido del
motor y lacalidadde inyeccióndel combustible. Este indicador llegó a 53,9 sobre el mínimo, que
esde 47, loque significaque nohabría problemasde ruidosexcesivosenel encendidoysí,buenas
posibilidadesde bajaremisiones contaminantes, ya que se mejora la combustión. Dichos valores
posibilitanla utilización del biodiésel al 100 % en funcionamiento de motores con ACPM(Aceite
Combustible para Motores). “El paso a seguir es el estudio socioeconómico. Tenemos que ver la
posibilidad de aprovechar este residuo con mataderos y con la industria avícola”. Para procesar
el aceite de pollo enmasay crear este biocarburante líquido con ventajas de fluidez y viscosidad.
Ademásde losaceitesvegetales,lagrasaprovenientede cavidadesinternas,plumas,huesosypiel
de animales como el pollo también sirve como materia prima para la fabricación de biodiésel.
I. INTRODUCCIÓN
Durante la segunda guerra mundial, debido la escasez de combustibles fósiles, se destacó la
investigación realizada por Otto y Vivacqua en el Brasil, sobre diesel de origen vegetal, pero fue
hasta el año de 1970, que el biodiesel se desarrolló de forma significativa a raíz de la crisis
energéticaque se sucedía en el momento, y al elevado costo del petróleo. Las primeras pruebas
técnicascon biodiesel se llevaronacaboen 1982 en AustriayAlemania, pero solo hasta el año de
1985 enSilberberg(Austria),se construyóla primera planta piloto productora de RME (Rapeseed
Methyl Ester).
Actualmente países como Alemania, Austria, Canadá, Estados Unidos, Francia, Italia, Malasia y
Suecia son pioneros en la producción y uso de biodiesel en automóviles.
La utilizaciónde losbiocombustibles líquidos es tan antigua como la de los mismos combustibles
de origen fósil y los motores de combustión. Así, cuando ahora hace más de 100 años Rudolf
Diesel diseñó el prototipo del motor diesel ya estaba previsto que funcionara con aceites
vegetales. De hecho, en las primeras pruebas, lo hizo funcionar con aceite de cacahuete. Sin
embargo, cuando el petróleo irrumpió en el mercado era barato, razonablemente eficiente y
fácilmente disponible. Uno de sus derivados, el gasóleo, rápidamente se convirtió en el
combustible másutilizadoenel motordiesel. El agotamientode losrecursosfósiles,el incremento
de las emisionesde contaminantes(quese sitúanpor encima de la capacidad de regeneración de
los ecosistemas) y el hecho de que dos terceras partes de las reservas petrolíferas están en la
inestable región del golfo Pérsico claman a gritos la necesidad de encontrar alternativas
energéticas. Las crisis energéticas que sacudieron el siglo XX fueron el motor para incentivar la
búsqueda de nuevas fuentes energéticas. Sin embargo, el actual modelo energético

4. mayoritariamente basado en las energías fósiles y que engorda a la economía mundial está en
crisis. Los denominados biocombustibles han entrado justo cuando se acercaba o se daba un
período de crisis.
También cuando Henry Ford hizo el primer diseño de su automóvil Model T en 1908, esperaba
utilizar el etanol como combustible. De hecho, de 1920 a 1924, la Standard Oil Company
comercializó un 25 % de etanol en la gasolina vendida en el área de Baltimore. Sin embargo, los
elevados precios del maíz, junto con las dificultades de almacenamiento y transporte, hicieron
abandonarel proyecto.A finales de la década de los veinte y durante la década de los treinta, se
hicieron esfuerzos para recuperar sin éxito esta iniciativa. A raíz de esta decaída en la utilización
del etanol, Henry Ford y diversos expertos unieron fuerzas para promover su recuperación. Se
construyóuna plantade fermentaciónenAtchinson(Kansas) conunpotencial para fabricar 38.000
litros diarios de etanol para automoción. Durante los años treinta, más de 2.000 estaciones de
servicio en el Mediano Oeste vendieron este etanol hecho de maíz que denominó “gasol”. No
obstante eso, la competencia de los bajos precios del petróleo obligó al cierre de la planta de
producciónde etanol a mediados de los años cuarenta. Como consecuencia, se acabó el negocio
de los granjeros americanos y el gasol fue sustituido definitivamente por el petróleo.
La aparición de una segunda crisis del petróleo relacionada con el principio de la guerra irano-
iraquí a principios de la década de los ochenta provocó una nueva caída en el consumo de
petróleo. La extracción de este combustible experimentó una importante bajada antes de
recuperarse afinalesde ladécadagracias al abaratamientodel preciodel crudo. Esto comportó el
abandono de las estrategias de cambio energético encauzadas hacía ya unos años. La década de
los noventa comenzó con una nueva crisis. Esta vez derivada de la invasión de Kuwait por Irak.
Nuevamente,el preciodel petróleose volvióinestable y caro y los biocombustibles volvieron a la
escena energética de la mayoría de los países.
Quieroplantearcomoalternativalafabricaciónde biodiesel a partir del piñón en conjunto con el
aceite del pollo.Estome reanimalaatención,porque el piñónen Colombianoestácorrectamente
aprovechado.Laclave está enque no se trata del piñón proveniente del pino piñonero del clima
mediterráneo,sinode usarun arbusto piñonero asilvestrado y que no requiere grandes recursos
para su crecimiento. propongorealizarlaelaboraciónde unbiocombustible con una fruta llamada
JATROPHA CURCAS “PIÑÓN” y mezclarla con biodiesel obtenido del aceite del pollo para así
mejorar la vida en nuestro planeta.
La causa que motivó a realizar el tema de investigación es lo difícil que es vivir en el planeta, ya
que en los actuales momentos nuestra casa grande se encuentra completamente contaminada,
por lo que creí conveniente no dejar pasar por alto que estamos a tiempo en poder recuperar
nuestro ambiente sano. Con el documento presente expongo el propósito por facilitar el
entendimientoylaenseñanzade cuidarel medioambiente,así como hacer conciencia a todos los
habitantes del planeta de lo importante que es saber investigar y aportar con ciencia a la
ilustrísima intuición a la que pertenecemos.

5. II. MATERIALES Y MÉTODOS
Para la elaboracióndel biocombustible se utilizarálaplantajatrophacurcas (piñón) en proceso de
maduración. Además se utilizará compuestos químicos como el hidróxido de sodio (NaOH) y el
hidróxido de potasio (KOH), lo cuales ayudarán al proceso de fermentación del jugo de la planta
antesmencionada.Paralaebulliciónde lamezclase utilizaráunmecheroBunsem(a base de gas),
en el cual se colocará la mezcla contenida en un Erlenmeyer. La tela metálica servirá de soporte
para el Erlenmeyer.
Los aceites naturales y grasas animales son un mono, di y tri-glicéridos que contienen glicerina.
Para elaborarbiodiesel se requieretransformarenesterespormediode unareacción química con
el etanol puro, utilizando algún tipo de catalizador apropiado. Se genera glicerina como un
subproducto de reacción que se precipita al fondo del recipiente, mientras el biodiesel flota
encima.Catalizadoresde estareacciónsonel hidróxidode sodio(NaOH) y el hidróxido de Potasio
(KOH),lamezcladel metanol con el hidróxido de potasio forma el denominado metóxido que es
un producto de manejo para cuidadoso para el manejo de radiactividad, tras el acuerdo de paz
propongo contratara losdesmovilizadosen la acción de comenzar a reforestar y a moler la planta
jatropha curcas para extraer su jugo, el mismo que se dejara fermentar mínimo por tres días.
Luegodel procesode fermentaciónmezclaremosel jugode lafruta,con lamezcladel hidróxidode
sodioy el hidróxidode potasio. Tomaremos la mezcla y la vertimos en conjunto con el aceite del
pollo en el Erlenmeyer al cual lo colocaremos sobre la tela metálica. Tras dejar ebullir la mezcla
sobre el mechero Bunsem por cinco minutos transcurrido ese tiempo retiraremos la mezcla del
mecheroydejaremosreposaralrededorde cincoa siete horas. Siendo este proceso fundamental
para la extracción del biocombustible, debido a que en este tiempo se divide la mezcla en el
combustible natural libre de contaminantes y residuos desechables.
III. RESULTADOS
En la universidad nacional se ha comprobado que si es posible elaborar un biodiesel o
biocombustible apartirdel JatrophaCurcas(piñón),después de utilizar los métodos y materiales
antesmencionados.Se obtiene unbiocombustible,libre de químicosartificialescontaminantes,no
con laspropiedadesde combustiblesparaautomóviles perocon una mínima refinación que no es
muy costosa se puedo transformar en un biocombustible para autos.
Las principales características de este biocombustible obtenido son:
Ventajas:
No contiene azufre ni compuestos aromáticos poli nucleares
Puede producirunacombustión,máslimpiaconmenoshidrocarburossinquemarunmonóxidode
carbono y aldehídos

6. Desventajas:
La mayoría de biocombustibles depende de procesos de fabricación
Pueden aumentar la viscosidad con las altas temperaturas
Puede tener restos de glicerina, elevando las emisiones de aldehídos
Puede tenerrestosde metalescomo el Sodio Potasio Magnesio, sea por restos de catalizadores.
Tabla1. Fig1
Características del Biodiesel Resultados
Densidad de 15 grados C 850 a 900
kg/m3
Viscosidad 3.5 a 5 mm2/s
Contenido de Ester Mínimo 96.5 %
(gravimétrico)
Punto Flash Mínimo 120 grados C
Contenido de Azufre 10mg/kg Número de Cetano 51
Residuo Carbonoso 0.30% Contenido de Cenizas 0.02%
Contenido de Agua 50 mg/kg Contaminación Total 24 mg/kg
Corrosión Lámina cobre Clase1 Estabilidad oxidación Mínimo 6 horas
Valor ácido 050 mg KOH/h muestra Metanol 0.20%
Mono glicéridos 0.80% Di Glicéridos 020%
IV. INTERPRETACIÓN
La interpretacióndadaa partir de los resultados, es que el biocombustible obtenido es de fácil y
barata elaboración.Existenreferenciasque puntualizanque se puedeobtenerhasta 3000 litros de
biocombustible cada año bajo condiciones cuidadosas, que corresponden a unos 800 galones. Es
claro que la producción de biocombustible va a generar impactos positivos por el remplazo de
combustibles fósiles. Sin embargo, hay impactos negativos que deben reconocerse y propiciar
accionesremediablescomolosresiduosde glicerina,aguacontaminadaymetales. Finalmente, el
ligero aumento de las emisiones de NOx (Tabla2, Fig2) por el uso de biocombustible debe
considerarse, pues requeriría de un mecanismo adicional de depuración en los gases de escape,
aumentando un poco los gastos de operación. Todo ello implica afinar un poco la estrategia de
desarrollode biodiesel en Colombia,cuyasposibilidadesengeneral lucenmuybuenasunavezque
se tomen los correctivos indicados.
Tabla2 Fig2
Emisiones del biodiesel
Compuesto Variación de emisiones (comparado con el diesel)
NOx +2.0 PM -10
CO -11 HC -21

7. V. CONCLUSIONES
Como hemos demostrado durante la realización de este proyecto, la fabricación de
biocombustible a base de la planta Jatropha curcas o piñón no es un proceso complicado ni muy
costoso. Esto nos ha llevado a las siguientes conclusiones:
El piñón es una fruta que tiene usos muy diversos y es muy útil, pues además de servir para la
obtenciónde biodiesel,tiene otrasaplicacionesen la medicina, la industria y la vida cotidiana. Se
lo puede utilizar como laxante y cicatrizante, se puede extraer aceite con una industria más
desarrollada y en ciertos lugares crece de manera silvestre y sirve como cercado natural, pues
crece rápida y abundantemente.Dadoque loque se obtiene es un biodiesel, el nivel de polución
ambiental disminuiría considerablemente, debido a que un biocombustible que proviene de un
fruto natural es menos contaminante y nocivo que un combustible fósil. La contaminación
ambiental es un problema que afecta enormemente a muchas ciudades del mundo, sobre todo
ciudades grandes y con una alta densidad demográfica y/o industrial como Santiago de Chile,
México D.F, etc. Por mencionar unas pocas. El biocombustible elaborado a partir del piñón
mezcladoconel aceite del pollo es,portanto,unade lasalternativasmásviablesparareduciresta
contaminación ya que, como mencionamos antes, no requiere de una fuerte inversión ni de
maquinaria industrial avanzada, y con un ligero refinamiento, se lo puede adaptar fácilmente
como combustible para los automóviles particulares.
Otra conclusiónque sacamos es que al usar este biocombustible en buses, camiones, tractores y
demásvehículosconmotorde combustióninterna,se reduce considerablementelaemanaciónde
gasestóxicoscomoel CO2, provocadaprincipalmente por el uso de combustibles fósiles como el
carbón, la gasolina o el diesel.
En Colombiayaexistenplantasde fabricaciónde biodiesel.Aunquepuedensurgirproblemastanto
enel procesode fabricación,comoenlautilizaciónde este biodiesel, las implicaciones negativas
no son de gran magnitud y tienen fácil solución. Los inconvenientes suscitados, como la
solidificaciónde estearinasdentrodel tanque de combustible del automóvil que pueden taponar
lasválvulasde inyecciónenel casodel biodiesel hechode lapalmaafricana,noson tanfrecuentes
en biocombustible de piñón, por lo que creemos que sería importante seguir impulsando esta
industriayaexistentepara solucionar los problemas de contaminación ambiental y que, a la vez,
podría generar crecimiento económico para el país. Pasar de unos pocos cultivos silvestres e
informales de jatropha curcas, a decenas de miles de hectáreas formales y necesarias para la
producciónindustrial; así como desarrollar un mecanismo más eficaz de depuración de los gases
para reducir el aumento de emanaciones de NOx requiere de la estrategia y apoyo de muchos
sectoresyla ejecuciónde unestudioambiental estratégico e integral que cubra todas las etapas.