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INDICE GENERAL                                                                              pág.Portada ………………………………………………...
Calidad del biodiesel……………………………………………….… 33      Fundamentación legal……………………………………………………. 35CAPÍTULO IVMARCO METODOLÓGIC...
ÍNDICE DE ANEXOSAnexo                                                                            Pág. A      Constancia de...
INTRODUCCIÓN         En los últimos tiempos los llamados biocombustibles1, como el bioetanol2 y elbiodiesel3, han venido s...
(Ministerio del Poder popular para la Ciencia, Tecnología e Innovación, 2010).         La presente investigación tiene com...
Cleveland.               Norma COVENIN 422-82. Determinación de la Cantidad de Agua y               Sedimento en Crudo de ...
Capítulo IV: Marco Metodológico. Se exhibe de forma esquemática,             paso a paso como se lleva a cabo la investiga...
CAPÍTULO I                                     DIAGNÓSTICO       Los integrantes del grupo del Proyecto Socio-Integrador e...
RESEÑA HISTÓRICA DEL SECTOR EL INCE       La fundación del sector El Ince se remonta hacia el año 1962. A partir deentonce...
petroleros por parte de la empresa Sotep y de fabricación de vidrio; igualmentedestacan las ventas de lotería, empanadas y...
DIMENSIONES Y POTENCIALIDADES DEL SECTOR EL INCE       El sector El Ince esta ubicado en la ciudad El Tigre, parroquia Edm...
Comité de Comunicación: Franklin Bolívar, Freddy Sánchez, Luisa             Regis y Wilfredo Córdoba.             Comité d...
Al sector brindan sus servicios una Bodega de Mercal y un Modulo de                Barrio Adentro I, ubicados en el sector...
Percepción y valoración comunitaria. Se refiere a la visibilidad e              interés de la población y de los actores r...
CAPITULO II                                                 EL PROBLEMAJUSTIFICACIÓN              La búsqueda de alternati...
el sector El Ince, propicia el escenario necesario para la puesta en marcha de lainvestigación.         De esta manera se ...
Valorizar los AVU mediante el proceso de transesterificación.       Determinar la calidad del biodiesel, de acuerdo a las ...
LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN       La investigación se desarrolla tomando en cuenta las posibilidades devalorización d...
CAPITULO III                                MARCO TEÓRICO REFERENCIALANTECEDENTES           En realidad, la idea de usar a...
El mismo autor, comenta: que los aceites vegetales también se utilizaroncomo combustible de emergencia y para otros fines ...
El biodiesel se ha producido a escala industrial en la Unión Europea (UE)desde 1992, en gran parte en respuesta a las seña...
Por su parte en Venezuela en 2006, se llevó a cabo una investigación porparte de los estudiantes de la Universidad Católic...
FUNDAMENTACIÓN TEÓRICAAceite Vegetal Comestible         La Norma COVENIN 30-1997 (Anexo E), define a los Aceites Vegetales...
 Oleicos: aceituna, maní, colza, sésamo.               Los aceites bi-insaturados.                Linoleíco: girasol, al...
La “Ley 10 de Residuos de España” (1988) – en el Título I, Capítulo I,Artículo 3 – define la valorización como: “todo proc...
Existen otras aplicaciones que permite la valorización de los aceites vegetalesusados una vez que se someten a una serie d...
Cuando el diesel es obtenido de la destilación del petróleo se denominapetrodiesel y cuando es obtenido a partir de aceite...
Knothe y Gerpen (2005) comentan en el libro “Biodiesel Handbook” que:             Se han investigado cuatro métodos para r...
Mundialmente, la mayor cantidad del biodiesel es producido a partir de aceitesvegetales vírgenes, usando una base como cat...
Glicerina         El glicerol está presente en todos los aceites y grasas animales y vegetales deforma combinada, es decir...
En cuanto a la recuperación de la glicerina, Appleby (2005) señala que:            El glicerol bruto es generalmente de al...
aceite y el alcohol reaccionan sin necesidad de que un agente externo,              como el hidróxido, actúe en la reacció...
Cuando las primeras investigaciones apoyaban claramente la premisa            de que el biodiesel tiene buen poder lubrica...
Todos los combustibles diesel son susceptibles a problemas de puesta        en marcha y de rendimiento cuando los vehículo...
No es tóxico            Ventajas técnicas frente al gasóleo:                     Mayor lubricidad, con lo cual se alarga l...
base amplia, se investigaron cuatro combustibles diferentes. El       combustible diesel sueco bajo en contenido de azufre...
D6751 (Tabla 2) se definen por otras normas ASTM. Sin embargo, otros métodos deprueba, tales como las desarrolladas por la...
FUNDAMENTACIÓN LEGAL      La producción de biodiesel lleva implícito una gestión ambiental, debido aque se aminora el vert...
Los aceites vegetales usados generados por la comunidad El Ince, por logeneral se vierten en la red de agua residuales y a...
100 países asistieron a este evento de gran envergadura en el cual se llegó porconsenso a la decisión de aprobar un Protoc...
Norma COVENIN 622-98. Productos Derivados del Petróleo.Combustibles para Motores Diesel y Gasóleo Industrial (Anexo F).Nor...
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De acuerdo a las competencias del grupo de investigación, y a que lageneración de AVU en el sector es constante y consider...
sus cocinas aceites comestibles. Para añadir valor a los aceites usados, se opta porgenerar a partir de éstos, el conocido...
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El archivo es el resultado de Proyecto Socio-Integrador aplicado en la comunidad El Ince, espero sirva de guia para muchos

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Proyecto biodiesel

  1. 1. Gobierno Bolivariano Ministerio del Poder Popular Instituto Universitario de Tecnología de Venezuela para la Educación Universitaria José Antonio Anzoátegui Departamento de Tecnología Química Programa Nacional de Formación Procesos Químicos VALORIZACIÓN DE ACEITES VEGETALES USADOS, MEDIANTE EL PROCESO DE TRANSESTERIFICACIÓN PARA LA OBTENCIÓN DE BIODIESELAsesor Metodológico: Tutor Académico:Dr. Luis Márquez Licda. Carmen MárquezAsesor Técnico: Trayecto IVMcs. Ing. Adriana Gómez Participantes: Amundaraín, Noel C.I: 19.939.192 Gómez, Richard C.I: 17.808.460 González, Glauber C.I: 18.453.094 Medina, Jesús C.I: 19.030.639 Sifontes, Eylin C.I: 17.560.713 Tremaria, María Elena C.I: 15.375.157 EL TIGRE, JUNIO DE 2012
  2. 2. Gobierno Bolivariano Ministerio del Poder Popular Instituto Universitario de Tecnología de Venezuela para la Educación Universitaria José Antonio Anzoátegui Departamento de Tecnología Química Programa Nacional de Formación Procesos QuímicosPROYECTO SOCIO-INTEGRADOR COMO REQUISITO PARCIAL PARA OPTAR AL TÍTULO DE INGENIERO EN PROCESOS QUÍMICOSAsesor Metodológico: Dr. Luis MárquezAsesor Técnico: Mcs. Ing. Adriana Gómez Tutor Académico: Licda. Carmen Márquez Autores: Amundaraín, Noel C.I: 19.939.192 Gómez, Richard C.I: 17.808.460 González, Glauber C.I: 18.453.094 Medina, Jesús C.I: 19.030.639 Sifontes, Eylin C.I: 17.560.713 Tremaria, María Elena C.I: 15.375.157 EL TIGRE, JUNIO DE 2012 ii
  3. 3. Gobierno Bolivariano Ministerio del Poder Popular Instituto Universitario de Tecnología de Venezuela para la Educación Universitaria José Antonio Anzoátegui Departamento de Tecnología Química Programa Nacional de Formación Procesos QuímicosACTA DE APROBACIÓN DEL PROYECTO SOCIO-INTEGRADOR POR EL COLECTIVO DOCENTE: ASESOR TÉCNICO Y METODOLÓGICO Proyecto Socio-Integrador realizado por los Técnicos SuperioresUniversitarios: Noel Amundaraín, Richard Gómez, Glauber González, JesúsMedina, Eylin Sifontes, María Elena Tremaria. Titulado: Valorización de aceitesvegetales usados, mediante el proceso de transesterificación, para la obtenciónde biodiesel, y aprobado en nombre del Instituto Universitario de Tecnología JoséAntonio Anzoátegui, por el siguiente Colectivo de Docentes, en la ciudad de El Tigre,a los 13 días del mes de junio de 2012.Mcs. Ing. Adriana Gómez Dr. Luis Márquez C.I.: 13.846.405 C.I.: 8.791.334 Asesor Técnico Asesor Metodológico iii
  4. 4. Gobierno Bolivariano Ministerio del Poder Popular Instituto Universitario de Tecnología de Venezuela para la Educación Universitaria José Antonio Anzoátegui Departamento de Tecnología Química Programa Nacional de Formación Procesos Químicos ACTA DE APROBACIÓN DEL JURADO EVALUADOR DEL PROYECTO SOCIO-INTEGRADOR En nuestro carácter de Jurado Evaluador del Proyecto Socio-Integradorpresentado por los Técnicos Superiores Universitarios: Noel Amundaraín, RichardGómez, Glauber González, Jesús Medina, Eylin Sifontes, María Elena Tremaria.Titulado: Valorización de aceites vegetales usados, mediante el proceso detransesterificación para la obtención de biodiesel, como requisito para optar altítulo de Ingeniero en Procesos Químicos, considerando que dicho proyecto reúne losrequisitos y méritos suficientes para ser sometido a la presentación pública por elsiguiente Jurado Evaluador, en la ciudad de El Tigre, a los 13 días del mes de junio de2012. Dr. Luis Márquez Srta. Doralis Mata C.I.: 8.791.334 C.I.:Asesor Metodológico Representante de la Comunidad El Ince iv
  5. 5. INDICE GENERAL pág.Portada ……………………………………………………………………....…... iActa de aprobación del Proyecto Socio-Integrador por el colectivo docente: asesor técnico y metodológico…………………......... iiiActa de aprobación del jurado evaluador del Proyecto Socio-Integrador……..…. ivÍndice general………………………………………………………………....….. vÍndice de anexo……………………………………………………………..…….. viiIntroducción………………………………………………………………….…… 1CAPÍTULO I 5DIAGNÓSTICO………………………………………………………………… Reseña histórica del sector el Ince……………………………………..... 6 Dimensiones y potencialidades…………………………..…………..….. 8 Herramientas para la priorización del problema…………..……..………. 10 Criterios para la priorización del problema……………….………..……. 10 Selección del problema………………………………………………….. 11CAPÍTULO IIEL PROBLEMA……………….…..……………………………………..…….. 12 Justificación……………………………………………………………… 12 Objetivos: general y específicos……..…………………………..……….. 13 Alcances de la investigación……………………………………..…..…… 14 Limitaciones de la investigación……………………………………..…… 15CAPÍTULO IIIMARCO TEÓRICO REFERENCIAL…………………………………...……. 16 Antecedentes………………….……………………………………….….. 16 Fundamentación teórica……………………………………………….…. 20 Aceite vegetal Comestible…………………………………………... 20 Valorización……………………………………………………..……. 21 Cómo valorizar los AVU………………………………………….…. 22 Diesel…………………………………………………..……………. 23 Biodiesel……………………………….………………….……….…. 24 Transesterificación…………………...…………………………….… 24 Glicerina………………………………………………………….…… 27 Procesos industriales para la obtención de biodiesel…………….…… 28 Propiedades del biodiesel………………………………………….….. 28 Compatibilidad del biodiesel con algunos materiales…………….….. 30 Gelificación del biodiesel………………………………………….…. 30 Uso del biodiesel………………………………………………….….. 31 v
  6. 6. Calidad del biodiesel……………………………………………….… 33 Fundamentación legal……………………………………………………. 35CAPÍTULO IVMARCO METODOLÓGICO………………………………………….……… 39 Tipo de investigación…………………………………………………….. 39 Diseño de la investigación……………………………………………….. 40 Población y muestra………………………………………………….…… 41 Técnicas e instrumentos de recolección de datos…………………..…….. 43 Validez de contenido y confiabilidad de los instrumentos………….…… 44 Técnicas de análisis de datos…………………………………………….. 45 Procedimiento experimental……………………………………………… 45 Etapa I. Obtención del biodiesel…………………………………………. 45 Materia prima para la obtención de biodiesel……………………….. 45 Tratamiento preliminar del AVU……………………………………. 46 Caracterización de los AVU…………………………………………. 46 Preparación del metóxido y transesterificación…………………….. 49 Separación del biodiesel…………………………………………….. 49 Lavado del biodiesel…………………………………………………. 50 Secado del biodiesel…………………………………………………. 50 Filtrado del Biodiesel………………………………………………… 50 Etapa II. Calidad del Biodiesel………………………..………..………… 51CAPÍTULO VRESULTADO, CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES…….……… 56 Resultado…………………………………………………………………. 56 Conclusiones……………………………………….…………………...…. 59 Recomendación……………………………………………………..…….. 62Referencia bibliográfica…………………………………………………….…….. 63Anexos……………………………………………………………………..……… 69 vi
  7. 7. ÍNDICE DE ANEXOSAnexo Pág. A Constancia de Asistencia a la Comunidad El Ince…………………… 70 B Mapa del sector El Ince………………………………………………. 71 C Estudio Demográfico y Socio-económico……………….…………… 72 D Decreto Nº 883. Normas para la clasificación y el control de la calidad de los cuerpos de agua y vertidos o efluentes líquidos…..… 73 E Norma COVENIN 30-97. Aceites y Grasas Vegetales Comestibles: Normas Generales……………………..……………………….…. 90 F Norma COVENIN 662-98. Productos derivados del petróleo: combustibles para motores diesel y gasóleo industrial…………….. 98 G Norma COVENIN 702-01. Aceites y grasas vegetales: determinación del índice de refracción……………….….…….…. 104 H Norma COVENIN 325-01. Aceites y grasas vegetales: determinación de la acidez……………………………..……...…… 110 I Norma COVENIN 3361-98. Líquidos dieléctricos: determinación del punto de inflamación y de fuego por el método de copa abierta Cleveland………………………….………….…………… 116 J Norma COVENIN 422-82. Determinación de la cantidad de agua y sedimento en crudos de petróleo……..………..…………..…. 127 K Norma COVENIN 424-91. Petróleo crudo y sus derivados: determinación de la viscosidad cinemática y cálculo de la viscosidad dinámica………………………………………………… 157 L Norma COVENIN 2057-83. Cálculo del índice de cetano de los combustibles destilados…………………………………………….. 172 M Norma COVENIN 850-95. Productos derivados del petróleo: destilación………………………………………….……………….. 175 N Norma COVENIN 883-02. Petróleo crudo y sus derivados: determinación de la gravedad API, método del hidrómetro………. 201 O Carta de Aceptación de Proyecto……………………………………. 208 P Aceite recolectado en la comunidad………………………………… 209 Q Total de ensayos de preparados…………………….…………….…. 209 R Hoja de cálculo utilizada para analizar los resultados de los análisis de calidad del biodiesel……………………………….……………. 210 S Refractómetro Abbe utilizado para medir el índice de refracción….... 210 T Determinación del índice de acidez: Titulación de la muestra…..…... 210 U Reportes de la caracterización de los AVU para las corridas 1, 2, 3 y 4………….……………………….………………….…………… 211 V Proceso de transesterificación y separación del biodiesel….………… 215 W Secado, punto de inflamación y porcentaje de agua del biodiesel.…... 216 X Viscosidad y destilación del biodiesel………………………..…….…. 217 Y Reporte de calidad del biodiesel para los ensayos 10 y 11……….…. 218 vii
  8. 8. INTRODUCCIÓN En los últimos tiempos los llamados biocombustibles1, como el bioetanol2 y elbiodiesel3, han venido siendo muy usados en todo el mundo, ya que estosproporcionan rendimientos similares a los de los combustibles fósiles y ademásaminoran el impacto ambiental producidos por ellos. El biodiesel, ha sido fuente demúltiples investigaciones que lo han llevado a ser utilizado alrededor del mundocomo complemento en mezclas con combustibles fósiles, con proyecciones a serutilizado puro. Según Howell y Jobe (2005), entre los principales productores debiodiesel se encuentran los Estados Unidos, Alemania, Francia e Italia. A nivel deLatinoamérica se puede mencionar a Argentina y Brasil. (p. 172). Venezuela, a pesar de ser líder mundial en la producción de petróleo y contarcon el mayor reservorio de crudo conocido en el mundo (la Faja Petrolífera delOrinoco), se plantea la utilización de fuentes energéticas alternativas a éste. Prueba deello, es la investigación emprendida por el Instituto de Tecnología Venezolana para elPetróleo (INTEVEP, empresa filial de PDVSA), y el Centro de Investigaciones delEstado para la Producción Experimental Agroindustrial (CIEPE), quienes proponen elaprovechamiento de los residuos de la industria aceitera para la obtención debiodiesel y demás subproductos. Con dicha propuesta se pretende brindar valoragregado a los residuos de esta industria, a fin de disminuir el impacto ambiental1 Biocombustibles. Combustibles producidos a partir de la biomasa* (Universidad Rey Juan Carlos, 2008:5). * Biomasa. Materia orgánica originada en un proceso biológico, utilizable como fuente de energía (Real Academia Española (RAE), 2001).2 Bioetanol. Es etanol utilizado como combustible, obtenido fundamentalmente de semillas ricas en azúcares mediante fermentación (Universidad Rey Juan Carlos, 2008, p. 5).3 Biodiesel. Biocombustible obtenido a partir de la transesterificación** de aceites vegetales y grasas animales con un alcohol (Universidad Rey Juan Carlos, 2008, p. 5). ** Transesterificación. Es una reacción mediante la cual un éster se transforma en otro éster (Solomons, 1979, p. 820). 1
  9. 9. (Ministerio del Poder popular para la Ciencia, Tecnología e Innovación, 2010). La presente investigación tiene como objetivo principal, plantear unapropuesta para atender las necesidades que afectan a la comunidad de El Ince (ElTigre – Estado Anzoátegui). Por lo cual, se elabora un estudio exploratorio de dichacomunidad basado en los criterios: percepción y valoración comunitaria, viabilidad(la capacidad de enfrentar el problema con éxito en término de recursos políticos,económicos), competencias del grupo del proyecto, y a la sinergia del problema. La valorización de los Aceites Vegetales Usados (AVU) implica una revisióny análisis de los documentos teóricos y legales más importantes, referentes al tema.De igual forma, implica un estudio metodológico que oriente la investigación haciauna buena ejecución. La gestión de los AVU está encaminada a la producción de biodiesel; ademásde la evaluación de ciertas propiedades de éstos, en corresponsabilidad con lasespecificaciones descritas por la ASTM Internacional4 en su norma D6751, por mediode las Normas Venezolanas COVENIN5 necesarias, como son: Norma COVENIN 30-97. Aceites Vegetales comestibles. Norma General. Norma COVENIN 702-01. Aceites y Grasas Vegetales. Determinación del Índice de Refracción. Norma COVENIN 325-01. Aceites y Grasas Vegetales. Determinación de la Acidez. Norma COVENIN 622-98. Productos Derivados del Petróleo. Combustibles para Motores Diesel y Gasóleo Industrial. Norma COVENIN 3361-98. Líquidos Dieléctricos6. Determinación del Punto de Inflamación y de Fuego por el Método de Copa Abierta de4 ASTM Internacional. Sociedad Americana para Pruebas y Materiales (ASTM Internacional, 2012).5 COVENIN. La Comisión Venezolana de Normas Industriales, creada en 1958, es el organismo encargado de coordinar las actividades de Normalización y Calidad en el país (Norma COVENIN 30-97).6 Dieléctricos. Material poco conductor y a través del cual se ejerce la inducción eléctrica (RAE, 2001). 2
  10. 10. Cleveland. Norma COVENIN 422-82. Determinación de la Cantidad de Agua y Sedimento en Crudo de Petróleo. Norma COVENIN 424-91. Petróleo Crudo y sus Derivados. Determinación de la Viscosidad Cinemática y Cálculo de la viscosidad Dinámica. Norma COVENIN 2057-83. Cálculo del Índice de Cetano de los Combustibles Destilados. Norma COVENIN 850-95. Productos derivados del Petróleo. Destilación. Norma COVENIN 883-02. Petróleo Crudo y sus Derivados. Determinación de la Gravedad API. Método del Hidrómetro. Este encartado está estructurado en cinco Capítulos, los cuales se encuentrandispuestos de la siguiente forma: Capítulo I: Diagnóstico. Este apartado muestra información relacionada a la conformación organizacional del sector El Ince, y la forma como se aborda la problemática objeto de estudio. Capítulo II: El Problema. Este capítulo plantea el problema a tratar, además de la justificación, objetivos, alcances y limitaciones, que presenta la investigación. Capítulo III: Marco Teórico Referencial. Aquí se presentan, en orden de ideas, la teoría referente al tema en estudio, y de otros temas necesarios para la compresión y ejecución de los ensayos analíticos y cuantitativos. Además se muestra el engranaje de la propuesta con el Plan Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación 2005-2030, impulsado por el gobierno Bolivariano de Venezuela. De igual forma, señala que la investigación está enmarcada dentro los lineamientos de la Constitución de la República Bolivariana de Venezuela y otras Leyes Nacionales. 3
  11. 11. Capítulo IV: Marco Metodológico. Se exhibe de forma esquemática, paso a paso como se lleva a cabo la investigación. Capítulo V: Resultados, Conclusiones y Recomendaciones. Acá se despliegan los resultados obtenidos en el estudio, además se presentan las conclusiones y las recomendaciones expuestas por el grupo del proyecto, tras hacer un análisis de los resultados. Por último, se incluyen las referencias bibliográficas y los anexos que ilustranlas actividades realizadas durante la investigación. Cabe destacar que, para laredacción y elaboración de las referencias y citas bibliográficas se manejó las normaspublicadas por la Asociación Americana de Psicología (APA – AmericanPsychological Association) en 2001. 4
  12. 12. CAPÍTULO I DIAGNÓSTICO Los integrantes del grupo del Proyecto Socio-Integrador exploraron el sectorEl Ince, ubicado en el Municipio Simón Rodríguez (El Tigre – Estado Anzoátegui),con el propósito de identificar las necesidades que presenta, y dar solución a éstas, deacuerdo a las competencias del Programa Nacional de Formación (PNF) en ProcesosQuímicos, por lo cual se convocó a una reunión con el Consejo Comunal el día 02 demarzo de 2012 (ver Anexo A). A efectos del encuentro se realizó una entrevista noestructurada que permitió detectar los principales problemas que presenta el sector. Arias (2006) en su libro “El Proyecto de Investigación”, define la entrevistano estructurada como: “en esta modalidad no se dispone de una guía de preguntaselaboradas previamente. Sin embargo, se orienta por unos objetivos prestablecidos,lo que permite definir el tema de la entrevista.” (p. 74). Con la entrevista se pretendió alinear las ideas de la comunidad hacia laespecialidad de Procesos Químicos, y que de esta manera sean conscientes que elproblema a tratar debe estar enmarcado dentro de la mencionada área delconocimiento. Debido a que el sector presenta problemas con las disposiciones finales de losresiduos (sólidos y líquidos), y por ser éste una zona residencial la mayoría de esosdesechos son de origen doméstico, entre ellos: la basura, aceites de motor y aceitesvegetales usados (AVU). De acuerdo a lo anterior se sugirió la reutilización de losAVU para generar con ellos un producto energético aprovechable. 5
  13. 13. RESEÑA HISTÓRICA DEL SECTOR EL INCE La fundación del sector El Ince se remonta hacia el año 1962. A partir deentonces, fue creciendo progresivamente, y en 1969 gran parte de los terrenospertenecientes a empresas petroleras que estaban aledañas al lugar, comienzan a serocupados, bajo el liderazgo del Sr. Ángel Rojas (difunto); quien cerca, abona ycultiva gran parte del terreno disponible. Años más tarde, fundaban una sede del Instituto Nacional de Capacitación yEducación – INCE (hoy Instituto Nacional de Capacitación y Educación Socialista –INCES), lo cual dio pie a los habitantes llamar al sector “El Ince”. Entre sus principales fundadores se puede nombrar a los hoy difuntos: ÁngelRojas, Alfonzo González (dirigente político y escritor), Rafael Díaz, Mauro Rojas,Norberto Sánchez, Rafael Guerra, María Castañeda, y los aún residentes, RosameliaSánchez, Avelina Quilarquez, Julio Guerrero, Berenice Hernández, Jean HérculesRegis, Lorenzo Will, y la familia Cervi. En sus inicios la actividad económica básica se fundamento en el cultivo deplátano, cambur, aguacate, ciruela criolla, batata, ocumo blanco y chícharo; y luego laproducción en el “Manjar de los Cervi” donde se cosechaba frutas para laexportación, tales como: mango, merey, jobo y coco. Los residentes también sededicaron a la cría de animales, como gallos, gallinas, cochinos y chivos queutilizaban para su propio consumo. El mercadeo de las hortalizas se llevaba a cabo enlo que hoy conocemos como el Mercado Municipal del Norte. En lo referente a laparte educativa, los niños en el sector asistían a centros educativos como son: U. E.Raúl Leoni, U. E. Estado Trujillo, U. E. Simón Rodríguez y el Liceo “Pedro BriceñoMéndez”. Actualmente, la actividad económica está orientada a la venta ferretera(ferretería “Mario Cervi”), de servicios de herrería por la empresa “Ormeca”, ventade repuestos de automóviles por Bellatrix y Auto-Periquitos “Belén”, servicios 6
  14. 14. petroleros por parte de la empresa Sotep y de fabricación de vidrio; igualmentedestacan las ventas de lotería, empanadas y de víveres en general, ya que existen dosabastos en el sector. Los niños y niñas acuden a distintas escuelas de la ciudad, pero con mayorafluencia a la cercana U. E. “Diego Bautista Urbaneja” (sector San Francisco deAsís). Los Liceos “Juan Pablo Rojas Paul”, “Manuel Rafael Revenga” y “PedroBriceño Méndez”, son los centros educativos a los que comúnmente asisten losjóvenes del sector. Respecto a la educación universitaria, los jóvenes tienen mayorparticipación en el Instituto Universitario de Tecnología “José Antonio Anzoátegui”(IUTJAA), en menores proporciones en la Universidad Nacional ExperimentalPolitécnica de la Fuerzas Armadas Bolivariana (UNEFA), Universidad “GranMariscal de Ayacucho” (UGMA), Universidad Bolivariana de Venezuela (UBV) y laUniversidad Pedagógica Experimental Libertador (UPEL). La infraestructura vial, se encuentra en malas condiciones, sólo una pequeñaparte del sector está asfaltada, éstas son, la calle 9 Norte y parte de la calle Libertad.El resto de las calles: Libertad, el callejón 9, el callejón Virgen Del Valle y el callejónLibertad, todavía permanecen en sus aspectos iniciales, es decir, con calles de tierra. En lo relativo a la salud pública, se cuenta con el apoyo de un Módulo deBarrio Adentro I, que está ubicado en el sector San Francisco de Asís. A pesar de la cercanía con empresas de larga trayectoria mundial, como son:Halliburton, Schlumberger, Suelopetrol y Sotep, no se ha logrado la consolidación delsector. Sus habitantes hasta ahora no han obtenido los beneficios económicos ylaborales que dichas empresas deben aportar al sector en retribución a su operatividaden la zona. En relación a los factores ambientales, se puede decir, que existe un tallermecánico que bota los residuos de aceite a la calle y cuando están reparando losvehículos el sonido de los motores ocasiona contaminación sónica, también puedeobservase la quema constante de basura en el sector y lo sectores aledaños. 7
  15. 15. DIMENSIONES Y POTENCIALIDADES DEL SECTOR EL INCE El sector El Ince esta ubicado en la ciudad El Tigre, parroquia EdmundoBarrio, del Municipio Simón Rodríguez en el estado Anzoátegui. Limita al Norte conel sector Ciudad Jardín, al Sur con la calle la Bomba (sector San Francisco de Asís),al Este con el sector 12 de Marzo y al Oeste con la extensión de la séptima calleNorte (Residencia: Halliburton y Sector “D” del IUTJAA), (ver Anexo B). El sector El Ince cuenta con una superficie aproximada de 5 hectáreas, con unpromedio de 102 casas y 108 familias. Los datos demográficos según el ConcejoComunal arrojan una población de 359 habitantes, de los cuales un 46% es masculinoy el 54% es femenino (ver Anexo C). Se puede decir, que es un sector bastantepequeño, cuenta con tres entradas: calle Nueve, calle La Bomba y calle Libertad.Igualmente tiene tres callejones: Nueve, Libertad y Virgen del Valle, y lacontinuación de la calle Panamá. La comunidad ejecuta acciones de acuerdo a su visión y misión, y estáorganizada en un consejo comunal. El Consejo Comunal, según palabras de Rivero(2006), “es la nueva estructura social, que funcionara como el ente planificador deproyectos de necesidad y de proyectos de producción que desarrollen nuevas fuentesde trabajos e impulsen el desarrollo social y económico de la comunidad. Es unmecanismo de participación ciudadana.”. La estructura de Consejo Comunal El Incetiene una estructura horizontal, donde todos los participantes tienen el mismocompromiso y, los mismos deberes y derechos de ser garantes y protagonistas de lasactividades comunales, el consejo está conformado en diez comités, como se muestraenseguida: Comité de Salud: Yudeima Ramos, Yeily Guerra, Yusmeli Valera, Delia Martínez y Willian Martínez. Comité de Alimentación: Belén Amundarain, Perfecta González y Jenny Aray. 8
  16. 16. Comité de Comunicación: Franklin Bolívar, Freddy Sánchez, Luisa Regis y Wilfredo Córdoba. Comité de Educación y deporte: Yaselis Ramos, Dukens Michel, Fabiola Michel y Yosmely Lugo. Comité de Seguridad: David Campos, Robert Amundaraín, Luis Bermúdez, Luisa Regis y Ángel Luna. Comité de Mesa Técnica de Agua: Berenice Hernández, Lesbia Discury, Maritza Discury y Dilia Lara. Comité de Tierra Urbana: Rosangela Figueroa, Marielis García y Wilmer Hernández. Comité de Empleo: Pedro Rojas, Francisco Tineo y Jenry Ruíz. Comité de Banco Comunal: Víctor Hernández, Raici Moreno, Rosa Sánchez, Maira Figueroa y Mariana García. Comité de Contraloría Social: Aquiles Rodríguez, Darwin Mogollón, Antonio Amundarain, Sonia Díaz y Jean Naisette. El sector El Ince presenta algunas características que lo fortalecen comocomunidad: Consejo Comunal legalmente establecido. Articulación con los voceros de consejos comunales de los sectores adyacentes. Está abierta al cambio positivo en la comunidad. Venta de repuesto de vehículos y artículos ferreteros. Se encuentra establecida la sede Norte del INCES, en cuyas instalaciones se prevé la conformación de un núcleo de la Universidad de Oriente (UDO). Cuenta con locales comerciales como: venta de víveres, empanadas y artículos de limpieza. Cercanía con diferentes instituciones educativas. 9
  17. 17. Al sector brindan sus servicios una Bodega de Mercal y un Modulo de Barrio Adentro I, ubicados en el sector vecino San Francisco de Asís. Existen dos escuelas cercana al sector, la U. E. “12 de Marzo” y la U. E. “Diego Bautista Urbaneja”. Cuenta con el transporte público, prestado por la Cooperativa Rosines.HERRAMIENTAS PARA LA PRIORIZACIÓN DEL PROBLEMA Utilizando una entrevista no estructurada, basada en preguntas sencillas, sepudo detectar los principales problemas que afectan a la comunidad. Para la seleccióndel problema, se utilizó una matriz de priorización (Tabla 1). Según Vilar (1998)“Esta herramienta se utiliza para priorizar actividades, temas, características deproductos/servicios, entre otros., en base a criterios de ponderación conocidos.” (p.69). Tabla 1: Matriz de Priorización Percepción y Total de Problema Valoración Viabilidad Sinergia Votos Comunitaria Tratamiento de aguas 6 2 6 14 residuales Disposición final de 6 3 6 19 los desechos sólidos Desecho de aceites 6 6 6 23 vegetales usados Desecho de aceite de 6 1 6 17 motor Fuente: Elaborada por el grupo del proyecto (2012).CRITERIOS PARA LA PRIORIZACIÓN DEL PROBLEMA Los criterios tomados en cuenta en la matriz de priorización, para la seleccióndel problema son: 10
  18. 18. Percepción y valoración comunitaria. Se refiere a la visibilidad e interés de la población y de los actores relevantes del proyecto. Viabilidad. Capacidad de enfrentar el problema con éxito en término de recursos políticos, económicos y a las competencias de la mesa de trabajo del proyecto. Sinergia. Relación con otros problemas. En función de que el problema esté vinculado causalmente con otro.SELECCIÓN DEL PROBLEMA El Ince es un sector de la ciudad de El Tigre y se encuentra ubicado al Norestede ésta, con un total de 359 habitantes (Concejo Comunal, 2012). El sector presentaalgunas necesidades que pueden ser atendidas por la Ingeniería en ProcesosQuímicos, dentro de los cuales se pueden mencionar: el tratamiento de aguasresiduales o aguas negras, la falta de disposición final de los desechos sólidos nobiodegradables (por ejemplo: vidrio y plástico), y en las mismas condiciones seencuentran los aceites usados de automóviles y comestibles. Considerando, que el sector El Ince es una zona residencial y generan másdesecho de aceites comestibles, que aceites de motor, se enfocó la atención de lainvestigación en la valorización de los aceites vegetales usados. En la comunidad ElInce, los habitantes de la misma desechan los AVU mayoritariamente en las cañeríasy otros directamente al suelo. Se estima en relación al número de familias del sector,que se producen aproximadamente 240 litros de AVU por mes. En este sentido,pensando en la posibilidad de su valoración, se proyecta la utilización de dichosaceites con el fin de obtener un producto de valor comercial con potencial energéticoaprovechable, como lo es el biodiesel. 11
  19. 19. CAPITULO II EL PROBLEMAJUSTIFICACIÓN La búsqueda de alternativas energéticas, no es nueva. Poco después de quese empezara a usar masivamente el petróleo ya se proponía la investigación de unafuente opcional de energía. Reflejo de esto fue el uso del aceite de maní, paraaccionar un motor diesel en la Exposición de Paris en 1900 (Knothe, 2005, p. 4). Los residuos de los aceites vegetales (para consumo humano), aunque tienenun impacto reducido en comparación con otros residuos oleosos provenientes de laindustria, el transporte terrestre y marítimo, entre otros; no deja de tener importancia,ya que generalmente suelen ser eliminados a través de las redes de saneamiento,generando problemas, tanto en la posible depuración de las aguas residuales, como detoxicidad en los ecosistemas receptores del residuo. Los aceites vegetales usados son residuos particularmente contaminantes, enel Decreto Venezolano N° 883. Normas para la Clasificación y el Control de laCalidad de los Cuerpos de Agua y Vertidos o Efluentes Líquidos (Anexo D) – en elCapítulo III, Sección II, Artículo 9 – se clasifican éstos en el Grupo II, esto quieredecir que no se conocen sus efectos tóxicos pero afectan la biota 7 presentes en elagua. Ya que, verter dichos residuos por el fregadero o cañería es una prácticaantiecológica, las posibilidades de su valorización energética con la producción debiodiesel, unida a la necesidad de una gestión ambiental adecuada de los AVU en7 Biota. Conjunto de la fauna y la flora de una región. (RAE, 2001). 12
  20. 20. el sector El Ince, propicia el escenario necesario para la puesta en marcha de lainvestigación. De esta manera se pretende alcanzar un doble objetivo ambiental, por unaparte la obtención de energía a través de la valorización de dichos residuos y, por otraparte la reducción, reutilización y reciclaje de los aceites desechados. La eliminación y disposición de los residuos urbanos e industriales, esactualmente una necesidad, por las molestias que ocasionan y por la falta de gestiónde éstos. El sector El Ince genera en promedio 240 L de AVU por mes. Para atender aésta problemática se plantea: ¿Cómo reutilizar los AVU para obtener un productoenergético, como es el biodiesel, que puede ser muy útil a la comunidad; así comotambién la glicerina, que es el subproducto que se genera durante la reacción detransesterificación?OBJETIVOS: GENERAL Y ESPECÍFICOSObjetivo general: Valorizar los aceites vegetales usados, mediante el proceso detransesterificación para la obtención de biodiesel.Objetivos específicos: Conocer los principales problemas o potencialidades que presenta. Seleccionar el problema o potencialidad a tratar en la investigación, relacionada con las competencias del PNF en Procesos Químicos. Proponer la elaboración del biodiesel a partir de los AVU generados por la comunidad El Ince. Sintetizar el proceso teórico-metodológico, utilizado en la valorización de los AVU para la elaboración del biodiesel. 13
  21. 21. Valorizar los AVU mediante el proceso de transesterificación. Determinar la calidad del biodiesel, de acuerdo a las normas internacionales ASTM D6751 (Tabla 4), tomando como guía las Normas Venezolanas COVENIN. Demostrar la capacidad de combustión del biodiesel mediante la puesta en marcha de un motor de combustión interna de una motosierra.ALCANCES DE LA INVESTIGACIÓN La investigación se centra en la valorización de los AVU generados por lacomunidad del sector El Ince, mediante la producción de biodiesel a través delproceso de transesterificación. El combustible está dirigido al uso en maquinasdesmalezadoras, cortadoras de grama, entre otras, y su posible comercialización. Parala producción de biodiesel a partir de AVU, se deben incluir un plan de acción para larecolección de los mismos en la comunidad. La valorización se basa específicamente en la producción de biodiesel,mediante la aplicación del proceso de transesterificación. Para dicho proceso se debeutilizar un reactor químico dispuesto con las herramientas primordiales, como son:agitador, termómetro y una fuente de calor. Este tipo de procesos se puede realizar encualquier región o comunidad que genere cantidades importantes de AVU. Ademáséste también se puede emplear en instituciones universitarias, que dicten laespecialidad o carrera de química. Cabe mencionar, que implícito en la valorización de los AVU, se encuentrapresente la conservación ambiental, ya que una consecuencia principal del proceso devalorización, a parte de añadir valor comercial a los residuos, es la gestión de losmismos para ser reutilizados. 14
  22. 22. LIMITACIONES DE LA INVESTIGACIÓN La investigación se desarrolla tomando en cuenta las posibilidades devalorización de los AVU generados por la comunidad El Ince, considerando ladisponibilidad de estos residuos. Por otra parte, el logro de los objetivos del proyectoestá sujeto a un periodo de tiempo relativamente corto y a la disposición de losrecursos técnicos y financieros necesarios para la investigación. El proyecto estácentrado en el proceso de valorización de los AVU y la determinación de la calidaddel biodiesel obtenido, de acuerdo a las especificaciones de la normativainternacional ASTM D6751, lo que limita ampliar la investigación, sobre el sub-producto que se genera al reutilizar estos aceites. 15
  23. 23. CAPITULO III MARCO TEÓRICO REFERENCIALANTECEDENTES En realidad, la idea de usar aceites vegetales como combustible no es unanovedad. El primer motor Diesel de la historia funcionaba con aceite de maní. Sucreador, el inventor alemán Rudolf Diesel8, lo presentó en la Exposición de París de1900 como un “motor de aceite” y pretendía con él potenciar la agricultura comofuente de energía. Al respecto de los antecedentes del biodiesel Knothe (2005) comenta: En general, se sabe que los aceites vegetales y grasas animales fueron investigados como combustible diesel, la crisis energética de la década de 1970 y principios de 1980 provocó un renovado interés en combustibles alternativos. También se sabe que Rudolf Diesel (1858- 1913) –inventor del motor que lleva su nombre– tenía un cierto interés en estos combustibles. En un capítulo de su libro titulado: "Combustibles Líquidos", Diesel se refiere a la utilización de aceites vegetales como combustible. Para profundizar, es necesario hacer mención que en 1900 ya se usaba exitosamente aceites vegetales en un motor diesel. Durante la Exposición de París en 1900, un pequeño motor diesel fue operado con aceite de maní por la Compañía Francesa Otto. Funcionó tan bien que sólo unos pocos conocían esta información privilegiada. El motor fue construido para petróleo y se utilizó para el aceite vegetal sin ningún cambio. También en este caso, los experimentos de consumo de energía dieron lugar a un calor idéntico al del petróleo. (p. 4).8 Rudolf Christian Karl Diesel. Nació en París el 18 de marzo de 1858 y falleció 29 de septiembre de 1913 en Canal de la Mancha. Fue un ingeniero alemán inventor del motor de combustión de alto rendimiento que lleva su nombre, el motor diésel (Amengual, 2007, p.116). 16
  24. 24. El mismo autor, comenta: que los aceites vegetales también se utilizaroncomo combustible de emergencia y para otros fines durante la Segunda GuerraMundial. Por ejemplo, Brasil prohibió la exportación de aceite de semilla de algodónde modo que pudiera ser sustituido por el combustible diesel importado. Unareducción de las importaciones de combustible líquido se registró también enArgentina, lo que exigió la explotación comercial de los aceites vegetales. Losinvestigadores en la India, impulsados por los acontecimientos de la Segunda GuerraMundial, extendieron sus investigaciones en 10 aceites vegetales como combustiblespara el desarrollo nacional (Knothe, 2005, p. 6). Knothe (2005), en el mismo artículo comenta con respecto a la producción debiodiesel, que: Actualmente, el biodiesel puede ser producido a partir de muchas fuentes diferentes, incluyendo aceites vegetales, grasas animales, aceites de fritura e incluso de jabones. En los Estados Unidos, el aceite de soya se considera que es una materia prima principal; en Europa, es semilla de colza (canola), y en los países tropicales, es el aceite de palma. En numerosos informes, especialmente de Francia y Bélgica, que data de la década de 1920, el aceite de palma fue probablemente la materia prima que recibió la mayor atención, a pesar de que la semilla de algodón y algunos otros aceites fueron probados. Once aceites vegetales procedentes de la India fueron investigados como combustibles. Un estudio brasileño informó sobre 14 aceites vegetales que han sido investigados. (p. 7). Bravo (2006), argumenta que: “Las primeras pruebas técnicas con biodieselse llevaron a cabo en 1982 en Austria y Alemania, pero fue en 1985 en Silberberg(Austria), donde se construyó la primera planta piloto productora de RME (biodiesela partir de aceite de colza).” (p. 33). 17
  25. 25. El biodiesel se ha producido a escala industrial en la Unión Europea (UE)desde 1992, en gran parte en respuesta a las señales positivas de las instituciones de laUE. Hoy en día, hay aproximadamente 120 plantas que producen hasta 6100000toneladas de biodiesel al año. Estas plantas se encuentran principalmente enAlemania, Italia, Austria, Francia y Suecia. (Junta Europea de Biodiesel – EBB). Investigaciones y pruebas con combustibles derivados de aceites vegetalescomenzaron en Brasil en los años 70. Pero fue en 2003, cuando esas iniciativasfueron retomadas con el apoyo político y programático del gobierno federal,mediante un decreto presidencial, se determinó la realización de estudios porrepresentantes de diversos órganos públicos federales con el objetivo de analizar laviabilidad económica, social y ambiental de la producción y uso del biodiesel enBrasil (Accarini y Rodrigues, 2010, p. 159). En 2005 en Buenos Aires – Argentina, se emite la Ley 1884, la cual tiene porobjeto la regulación, control y gestión de aceites vegetales usados, que comprende lageneración, manipulación, recolección, almacenamiento, transporte, tratamiento ydisposición final en el territorio de la ciudad. En 2008, la ASTM Internacional publicó los estándares y especificaciones debiodiesel puro y sus mezclas con petrodiesel. La Unión Europea define lacomposición y propiedades del biodiesel por medio de la norma EN 14214, cuyaversión fue publicada en noviembre de 2008. En España el biodiesel apareceregulado en el Real Decreto 61, de 31 de enero de 2006. García y García (2006), señalan que: “en España existen 10 plantas queproducen biodiesel y decenas se encuentran en proyecto. Sin embargo, sólo 128 delas más de 8.500 gasolineras que hay en España ofrecen biodiesel, por el contrarioen Alemania y Austria este producto se comercializa ya en 1.800 gasolineras.” (p.67). 18
  26. 26. Por su parte en Venezuela en 2006, se llevó a cabo una investigación porparte de los estudiantes de la Universidad Católica Andrés Bello -Guayana (UCAB):Héctor Chamarro y Antonio Seijas, “Propuesta de Minimización del ImpactoAmbiental producido por los vertidos de aceites vegetales usados”, en la que seconstruyó una planta piloto para estudiar las reacciones químicas involucradas en elproceso de producción del biodiesel. En 2008 el Colegio de Ingenieros de Venezuela, emprende la jornadadenominada “Pensar en Venezuela” para dar a conocer las ventajas técnicas ymedioambientales que se obtienen al utilizar los bicombustibles y otras fuentes deenergías alternativas. Y en 2010, el Gobierno Bolivariano a través del INTEVEP y el CIEPE,proponían el aprovechamiento de los residuos de la industria aceitera para laobtención de biodiesel y demás subproductos. Con dicha propuesta se pretendebrindar valor agregado a los residuos de la industria aceitera, a fin de disminuir elimpacto ambiental al realizarse la gestión de los residuos (Ministerio del PoderPopular para Ciencia, Tecnología e Innovación, 2010). 19
  27. 27. FUNDAMENTACIÓN TEÓRICAAceite Vegetal Comestible La Norma COVENIN 30-1997 (Anexo E), define a los Aceites VegetalesComestibles como: “una mezcla de aceites destinado al consumo humano, extraídode semillas y frutos oleaginosos, tales como oliva, ajonjolí, algodón, maíz, maní,soya, oleína de palma, canola y aquellos que se califiquen como tales por laautoridad sanitaria competente”. La publicación “Estudio de la viscosidad y densidad de diferentes aceites parasu uso como biocombustible” de Legaz (2010), en cuanto a los aceites vegetales y suclasificación señala que: La composición química de los aceites vegetales corresponde en la mayoría de los casos a una mezcla de 95 % de triglicéridos9 y 5 % de ácidos grasos libres10, de esteroles, ceras y otros componentes minoritarios. Los triglicéridos son triesteres formados por la reacción de ácidos grasos sobre las tres funciones como alcohol del glicerol11. Clasificación: Los aceites vegetales pueden dividirse en cuatro grandes grupos: Los aceites saturados12.  Lóricos: copra, palmito, babasú.  Palmíticos: palma.  Esteáricos: carite. Los aceites mono-insaturados13.9 Triglicéridos, triacilglicéridos o triacilgliceroles. Están formados por la condensación de una molécula de glicerol con tres ácidos grasos, para dar tres moléculas de agua y una de un triglicérido (Bailey, 1984, p. 4).10 Acidos Grasos Libres. Son ácidos carboxílicos con cadenas hidrocarbonadas largas no ramificados (Koolman y Köhm, 2004, p. 48).11 Glicerol. Es un alcohol con tres grupos hidroxilos (Chemical Abstracts, Registro Nº 56-81-5).12 Aceite saturado. Los átomos de su cadena se unen por enlaces simples hidrógeno (Bailey, 1984, p. 8).13 Aceite insaturado. Aceites en los que los átomos de su cadena contienen dobles enlaces (Bailey, 1984, p. 8). 20
  28. 28.  Oleicos: aceituna, maní, colza, sésamo. Los aceites bi-insaturados.  Linoleíco: girasol, algodón, maíz, soja. Los aceites tri-insaturados. Desde el punto de vista de la calidad del combustible, mientras más saturado es el aceite, mejor es el combustible. (p. 23).Para efectos de la presente investigación, se nombraran a los aceites vegetales como: Aceites vírgenes o aceites que no han sido utilizados después de su embazado por la empresa aceitera. Aceites vegetales usados denominados por defecto como AVU. Los AVU se producen en las cocinas de los hogares y restaurantes, generalmente son producto de frituras. Benjumea, Agudelo y Ríos (2009), argumentan que para los AVU: Se debe tener en cuenta que la fritura es un proceso físico-químico complejo que puede afectar significativamente la composición química del aceite original. Las condiciones en que se desarrolle el proceso pueden promover diverso reacciones de diverso tipo, como: hidrólisis (formación de ácidos grasos libres, glicerol libre, y mono y diglicéridos), oxidación (formación inicial de hidroperóxido y posterior de aldehídos, cetonas, hidrocarburos, alcoholes, entre otros) y polimerización (formación de dímeros o polímeros a partir de radicales libres provenientes de los enlaces dobles de los ácidos grasos). (p. 17).Valorización Herrera (2004), define la valorización como: “la acción de generar valor a unresiduo a través de su debida separación, acopio y tratamiento, para hacer de él unobjeto mayormente comercializable.” (p. 22). 21
  29. 29. La “Ley 10 de Residuos de España” (1988) – en el Título I, Capítulo I,Artículo 3 – define la valorización como: “todo procedimiento que permita elaprovechamiento de los recursos contenidos en los residuos sin poner en peligro lasalud humana y sin utilizar métodos que puedan causar perjuicios al medioambiente”. De esta manera, en vez de considerarse un estorbo a eliminar, los residuosadquieren un valor comercial, al poderse aprovechar como materia prima o paragenerar energía. Por su parte el Diccionario de la Real Academia Española - DRAE (2001),define valorización como, “la acción de aumentar el valor de algo”. El término Valorización, expuesto en el presente documento, no debeconfundirse con su uso en el lenguaje químico o en el económico (DRAE, 2001): Valorización (química). Determinar la composición exacta de una disolución. Valorización (economía). Señalar el precio de algo.¿Cómo valorizar los AVU? Las posibilidades de reutilización de los AVU están encaminadas a laobtención de productos utilizados en la comunidad para minimizar el gasto de losrecursos disponibles y aprovechar en primera instancia el potencial energético queestos representan. La recuperación de AVU, permite que éstos sean destinados a la producciónde alimentos para ganado o utilizados en otros procesos industriales para laproducción de biodiesel, jabones, pinturas, entre otros (Diputación de Cádiz, 2008, p.32). 22
  30. 30. Existen otras aplicaciones que permite la valorización de los aceites vegetalesusados una vez que se someten a una serie de tratamientos adecuados obteniéndoseun producto final estable, con una composición tipificada. Los posibles aprovechamientos son los siguientes: Aplicación en la fabricación de lubricantes industriales: principalmente en acerías (industria del acero). Aplicación en la fabricación de tenso-activos: para la producción de jabones y detergentes. Aplicación en combustión directa o en mezcla: aprovechando el poder calorífico del aceite siempre que sea superior a 8500 kcal/kg.Diesel El diesel es un derivado del petróleo, es sinónimo de gasóleo. La Norma Venezolana COVENIN 622-1998 (Anexo F) “Productos derivadosdel Petróleo”, define 3 tipos de gasóleo: Gasóleo Industrial. Es un compuesto destilado que es utilizado en quemadores industriales y turbinas a gas para la producción de calor o energía. Combustible diesel mediano. Es un combustible destilado que se utiliza en motores de combustión interna tales como: diesel de alta velocidad, estacionario, automotriz, bombas, generadores portátiles, turbinas a gas. También se conoce con el nombre de combustible diesel automotor. Combustible diesel pesado. Es un combustible destilado que se utiliza en motores de combustión interna tales como: diesel de mediana velocidad, en buques, plantas eléctricas. También se conoce con el nombre de combustible diesel marino. 23
  31. 31. Cuando el diesel es obtenido de la destilación del petróleo se denominapetrodiesel y cuando es obtenido a partir de aceites vegetales se denomina biodiesel.Biodiesel El biodiesel es un biocombustible líquido que se obtiene a partir de lípidosnaturales como aceites vegetales o grasas animales, con o sin uso previo, mediante elproceso de transesterificación, y que se aplica en la preparación de sustitutos totales oparciales del petrodiesel. La ASTM International (2010) define al biodiesel como sigue: El biodiesel es un combustible compuesto por ésteres mono-alquílicos de ácidos grasos de cadena larga derivados de aceites vegetales o grasas animales que cumplan las especificaciones de la norma ASTM D6751 y se designa como B100. El biodiesel es un ultra-bajo en cuanto a la cantidad de azufre del combustible, es renovable, puede ser utilizado como un combustible (puro), pero más a menudo se mezclan en el diesel de petróleo (petrodiesel). Para distinguir la cantidad en la mezcla, el convenio previsto en el D6751, es decir, la cantidad de biodiesel en la mezcla por el porcentaje de volumen precedido por la letra mayúscula “B”. Por lo tanto, una mezcla del 5 % de biodiesel en el diesel de petróleo es B5 y un 20 % de mezcla de biodiesel en el diesel de petróleo es el B20.Transesterificación El aceite vegetal, cuyas propiedades para la impulsión de motores se conocendesde la invención del motor diesel gracias a los trabajos de Rudolf Diesel, ya sedestinaba a la combustión en motores de ciclo diesel convencionales o adaptados. Aprincipios del siglo XXI, en el contexto de búsqueda de nuevas fuentes de energía, seimpulsó su desarrollo para la utilización en automóviles como combustiblealternativo a los derivados del petróleo. 24
  32. 32. Knothe y Gerpen (2005) comentan en el libro “Biodiesel Handbook” que: Se han investigado cuatro métodos para reducir la alta viscosidad de los aceites vegetales y permitir su uso en motores diesel comunes sin problemas operativos (depósitos en el motor) esto se logra: mezclando con el petrodiesel, con la pirolisis, microemulsificación (mezcla co- disolventes), y la transesterificación. Sólo la reacción de transesterificación conduce a los productos conocidos comúnmente como biodiesel, es decir, ésteres de alquilo de aceites y grasas. Los ésteres comúnmente preparados son los ésteres metílicos, principalmente porque el metanol es el alcohol más barato, aunque hay excepciones en algunos países. (p. 26). Los aceites vegetales están compuestos típicamente de triglicéridos, que sonesteres de ácidos grasos libres con glicerol. En el proceso, el alcohol es desprotonado(se remueve un catión hidrógeno de una molécula) con una base para formar unnucleófilo (anión con un par de electrones libres) más fuerte. Comúnmente sonusados etanol y metanol. Como se ve en el figura 1, la reacción no tiene otrosreactivos más que el triglicérido y el alcohol. Figura 1: Reacción de Transesterificación R2O O CH3 OH CH3 CH3 O O Catalizador OH O + O O + 3 CH3OH + + R1 R2 R3 O R3 O O O OH R1 O Triglicérido Metanol (3) Glicerol Metil-EsteresFuente: The biodiesel Handbook (2005, p. 28). En condiciones ambientales normales, la reacción puede no ocurrir o hacerlode manera muy lenta. Se usa el calor para acelerar la reacción, además de una base. 25
  33. 33. Mundialmente, la mayor cantidad del biodiesel es producido a partir de aceitesvegetales vírgenes, usando una base como catalizador, debido a que es el métodomás económico, requiriendo bajas temperaturas y presiones, y obteniendo unaconversión del 99 %. En relación al hecho de que el aceite y el alcohol no se mezclen con facilidad,Knothe y Gerpen (2005) señalan: Han sido publicadas varias revisiones que se ocupan de la producción de biodiesel por transesterificación. En consecuencia, la producción de biodiesel por transesterificación ha sido objeto de numerosos trabajos de investigación. Generalmente, la transesterificación puede proceder mediante catálisis básica o ácida. Sin embargo, la catálisis homogénea alcalina (hidróxido de sodio o potasio, o los alcóxidos correspondientes) es un proceso mucho más rápido que la catálisis ácida. Además del tipo de catalizador (alcalino o ácido) y los parámetros de la reacción de transesterificación catalizada, han sido estudiados también: la relación molar de alcohol-aceite vegetal, temperatura, tiempo de reacción, el grado de refinación del aceite vegetal, y el efecto de la presencia de humedad y de ácidos grasos libres (AGL). Para que la transesterificación dé un rendimiento máximo, el alcohol debe estar libre de humedad y el contenido de AGL del aceite debe ser menor de 0,5 %. La ausencia de humedad en la reacción de transesterificación es importante porque de acuerdo con la ecuación: R-COOCH3+H2O→RCOOH+CH3OH, puede ocurrir la hidrólisis de los ésteres de alquilo. De manera similar, porque los triglicéridos también son ésteres, la reacción de los triglicéridos con el agua puede formar ácidos grasos libres. A 32 °C, la transesterificación muestra un rendimiento de 99 %. (p. 28). Estos mismos autores, hacen referencia que al usar alcoholes diferentes almetanol se necesitan temperaturas más elevadas para que la reacción se lleve a cabode manera exitosa, por ejemplo el etanol y butanol requieren temperaturas de 75 y114 ºC, respectivamente. El aceite de fritura usado es una de las alternativas con mejores perspectivasen la producción de biodiesel, ya que es la materia prima más barata, y con suutilización se evitan los costos de tratamiento como residuo (Universidad Rey JuanCarlos, 2008, p. 37). 26
  34. 34. Glicerina El glicerol está presente en todos los aceites y grasas animales y vegetales deforma combinada, es decir, vinculado a los ácidos grasos como el ácido esteárico,oleico, palmítico y ácido láurico para formar una molécula de triglicéridos. Losaceites de coco y de palma contienen una cantidad elevada (70-80 %) de ácidosgrasos de cadena de carbono 6 a 14 átomos de carbono. Estos producen más moléculas de glicerol en los aceites que contienen ácidosgrasos de 16 a 18 átomos de carbono, como las grasas, el aceite de semilla dealgodón, el aceite de soya, el aceite de oliva y el aceite de palma. El glicerol tambiénestá presente en todas las células animales y vegetales como parte de su membranacelular en forma de fosfolípidos14. Appleby (2005) en su artículo “Glicerol” en “The Biodiesel Handbook”,explica: Glicerol es un alcohol trivalente, transparente, viscoso, de sabor dulce, e higroscópico15, a temperatura ambiente normal. El glicerol se descubrió por primera vez en 1779 por Scheele16, que calentó una mezcla de litargirio 17 y aceite de oliva y se extrajo con agua. El glicerol se produce de forma natural y combinada como glicéridos en todos los aceites y grasas animales y vegetales, y se recupera como un subproducto cuando estos aceites se saponifican en el proceso de fabricación de jabón, o cuando los aceites o grasas son transesterificados con metanol (u otro alcohol) en la producción de esteres de metilo, y se le llama glicerol bruto. Desde 1949, también se ha producido comercialmente por síntesis a partir de propileno. Son variados los usos del glicerol, grandes cantidades se utilizan en la fabricación de medicamentos, cosméticos, pasta de dientes, espuma de uretano, resinas sintéticas y gomas de éster. En la elaboración de tabaco y de los alimentos también se usan grandes cantidades. (p. 247).14 Fosfolípidos. Componentes principales de las membranas biológicas (Koolman y Köhm, 2004, p. 50).15 Higroscópico. Propiedad de absorber la humedad según el medio en que se encuentran (RAE, 2001).16 Sheele. Carl Wilhelm Scheele, químico alemán (1742-1786), (Regis, 1959, p. 6).17 Litargirio. Óxido de plomo, fundido en láminas o escamas muy pequeñas (RAE, 2001). 27
  35. 35. En cuanto a la recuperación de la glicerina, Appleby (2005) señala que: El glicerol bruto es generalmente de alta calidad cuando se utilizan como materias primas aceites vírgenes, sin embargo, las tendencias recientes en el tratamiento de aceites con baja calidad y/o alta concentración de ácidos grasos libres, tales como grasa amarilla, sebo, o aceites de fritura reciclados en la producción de biodiesel dan como resultado una glicerina en bruto de menos calidad que contiene diversas impurezas, sales, olores, colores y organismos que son difíciles de eliminar en el proceso de refinación. El glicerol en bruto procedente de la transesterificación o la separación de los aceites vegetales en un 100 %, por lo general demanda un valor más alto en el mercado. (p. 250).Procesos industriales para la obtención de biodiesel La química que se ha descrito anteriormente constituye la base de laproducción industrial de biodiesel. Además, su procesamiento y calidad estánestrechamente relacionados. Los procesos utilizados para refinar la materia prima yconvertirla en biodiesel determinan si el combustible va a cumplir con lasespecificaciones aplicables. En la actualidad existen diversos procesos industriales mediante los cuales sepueden obtener biodiesel. Según Knothe y Gerpen (2005), los procesos másimportantes son los siguientes: 1. Proceso base-base*. Mediante el cual se utiliza como catalizador un hidróxido. Este hidróxido puede ser hidróxido de sodio (soda cáustica) o hidróxido de potasio (potasa cáustica). 2. Proceso ácido-base. Este proceso consiste en hacer primero una esterificación ácida y luego seguir el proceso normal. Se usa generalmente para aceites con alto índice de acidez. 3. Procesos supercríticos. En este proceso ya no es necesario la presencia de catalizador, simplemente se hacen a presiones elevadas en las que el* El proceso base-base es el punto de partida de la presente investigación, debido a la sencillez de realización. 28
  36. 36. aceite y el alcohol reaccionan sin necesidad de que un agente externo, como el hidróxido, actúe en la reacción. 4. Procesos enzimáticos. En la actualidad se están investigando algunas enzimas que puedan servir como aceleradores de la reacción aceite-alcohol. Este proceso no se usa en la actualidad debido a su alto costo, el cual impide que se produzca biodiesel en grandes cantidades. 5. Método de reacción ultrasónica. En el método reacción ultrasónica, las ondas ultrasónicas causan que la mezcla produzca y colapse burbujas constantemente. Esta cavitación proporciona simultáneamente la mezcla y el calor necesarios para llevar a cabo el proceso de transesterificación. Así, utilizando un reactor ultrasónico para la producción del biodiesel, se reduce drásticamente el tiempo, la temperatura y la energía necesarios para la reacción. Y no sólo reduce el tiempo de proceso sino también de separación. De ahí que el proceso de transesterificación puede correr en línea en lugar de utilizar el lento método de procesamiento por lotes. Los dispositivos ultrasónicos de escala industrial permiten el procesamiento de varios miles de barriles por día. (p. 50).Propiedades del biodiesel El biodiesel tiene mejores propiedades lubricantes y mucho mayor índice decetano que el petrodiesel. El agregado en una cierta proporción de biodiesel algasóleo reduce significativamente el desgaste del circuito de combustible; y, en bajacantidad y en sistemas de altas presiones, extiende la vida útil de los inyectores quedependen de la lubricación del combustible. Schumacher (2005) en su artículo “Lubricidad del Biodiesel” en el libro “TheBiodiesel Handbook” narra: 29
  37. 37. Cuando las primeras investigaciones apoyaban claramente la premisa de que el biodiesel tiene buen poder lubricante y que las pruebas realizadas indicaron que era capaz de proporcionar casi dos veces la lubricidad que el diesel de petróleo, los investigadores se propusieron determinar si el objetivo de las mezclas del nuevo combustible diesel bajo en azufre, sería proporcionar una lubricación adecuada para los sistemas de inyección de combustible del motor diesel. (p. 127). El biodiesel es un líquido a temperatura ambiente y su color varía entredorado y marrón oscuro según el tipo de materia prima usada. Es inmiscible con elagua, tiene un punto de ebullición alto y baja presión de vapor. Su punto deinflamación 130 °C, es mucho mayor que el del diesel común o petrodiesel (64 °C) ola gasolina (-40 °C). Tiene una densidad de aproximadamente 0,88 g/cm3, menos queel agua.Compatibilidad del biodiesel con algunos materiales Plásticos. Es compatible con el polietileno de alta densidad. Al PVC18 lo degrada lentamente. A algunos polímeros los disuelve al contacto directo. Metales. Afecta a materiales basados en el cobre, también ataca el zinc, el estaño, el plomo y el hierro fundido. Los materiales de acero inoxidable y aluminio son inmunes. Caucho. El biodiesel descompone al caucho natural de algunos componentes de motores antiguos.Gelificación del biodiesel Dunn (2005) en su publicación “Propiedades y rendimiento en frío, delBiodiesel” en el libro “The Biodiesel Handbook”, explica que:18 PVC. El policloruro de vinilo se obtuvo por primera vez en 1835 (Bilurbina y Liesa, 1990:30). 30
  38. 38. Todos los combustibles diesel son susceptibles a problemas de puesta en marcha y de rendimiento cuando los vehículos y sistemas de combustible están sujetos a bajas temperaturas. A medida que la temperatura ambiental enfría se acerca a la temperatura de saturación de las parafinas de alto peso molecular (C18-C30, n-alcanos) presentes en el petrodiesel y se comienzan a nuclear y formar cristales de cera en suspensión en una fase líquida compuesta de cadena más corta de n-alcanos y aromáticos. Si el combustible se deja desatendido a bajas temperaturas durante un largo período de tiempo (por ejemplo, una noche), la presencia de cristales de cera sólidas pueden causar problemas de puesta en marcha y de rendimiento de la mañana siguiente. (p. 83). Cuando el biodiesel se enfría hasta determinado punto, algunas moléculas seagregan y forman cristales. El combustible empieza a “nublarse” una vez que loscristales se hacen grandes. Este punto se llama punto de enturbiamiento. Cuanto másfrío esté el combustible, mayores son los cristales. La menor temperatura en la cualel biodiesel pasa por un filtro de 45 micrones se la llama punto de obstrucción defiltros en frío. A bajas temperaturas el biodiesel se convierte en gel y luego sesolidifica.Uso del biodiesel El uso de biodiesel ofrece las siguientes ventajas e inconvenientes encomparación con el gasóleo convencional (García y García, 2006, p. 62). Ventajas medioambientales frente al gasóleo, al reducirse las emisiones de: Monóxido de carbono Partículas Hidrocarburos Dióxido de carbono Óxidos de azufre Es biodegradable (98,3 % en 21 días) 31
  39. 39. No es tóxico Ventajas técnicas frente al gasóleo: Mayor lubricidad, con lo cual se alarga la vida del motor y reduce su ruido. Mayor poder disolvente, que hace que no se produzca carbonilla 19 ni se obstruyan los conductos y mantiene limpio el motor. Inconvenientes técnicos: El biodiesel tiene un punto de congelación entre 0º y -5º C. La primera vez que se empieza a consumir biodiesel y debido a su poder disolvente, puede que se deba realizar el primer cambio de filtros antes de lo normal, dependiendo del nivel de “suciedad”. Peterson y Möller (2005) en el artículo “Los combustibles de biodiesel:biodegradabilidad, biológicas y demanda química de oxígeno, y toxicidad”argumentan que: La biodegradabilidad de los combustibles de biodiesel en varios de los ambientes acuáticos y el suelo fueron examinada por el método de evolución de CO2, por cromatografía de gases y la germinación de la semilla. Los resultados demuestran que todos los combustibles biodiesel son “fácilmente biodegradable”. Además, se observó un co- metabolismo en la biodegradación de la mezcla de gasóleo biodiesel en la fase acuática, es decir, la tasa de degradación y el alcance de diesel de petróleo aumentó al doble en comparación con la del diesel de petróleo solo. (p. 135). Krahl, Munack, Schröder, Stein, y Bünger (2005) en su estudio de la“Influencia de biodiesel y petrodiesel sobre las emisiones de escape y sus efectos enla salud” presentado en el libro “The Biodiesel Handbook”, especifican que: Para evaluar las emisiones de biodiesel contra petrodiesel sobre una19 Carbonilla. Carbón en polvo o muy menudo (RAE, 2001). 32
  40. 40. base amplia, se investigaron cuatro combustibles diferentes. El combustible diesel sueco bajo en contenido de azufre MK1, cumpliendo con la Norma Sueca SS-15-54-35, y el biodiesel alemán RME, cumpliendo con la norma alemana DIN-51606 (estas normas han sido sustituidas por los Estándares de la Comisión Europea EN- 14214) los combustibles examinados fueron un combustible diesel (DF) de petróleo, cumpliendo con la norma europea EN-590, y un combustible diesel bajo en contenido de azufre y con un alto contenido de compuestos aromáticos, cumpliendo con la norma EN- 590 y se refiere como DF05. Debido a que las partículas de escape de los motores diesel probablemente plantean un riesgo de cáncer de pulmón a los seres humanos, la determinación del potencial mutagénico de partículas se llevó a cabo para estimar los posibles efectos cancerígenos en la salud. El biodiesel tiene efectos tanto positivos como negativos sobre las emisiones de escape. Además, la mutagenicidad de las emisiones de los biodiesel eran mucho menor que la de los combustibles fósiles, lo que indica un reducido riesgo en la formación de células cancerígenas. (p. 165).Calidad del biodiesel El criterio principal para la calidad del biodiesel es el cumplimiento de lasnormas pertinentes (Knothe y Gerpen, 2005, p. 35). En general, la calidad de losbiodiesel puede estar influenciada por varios factores, incluyendo la calidad de lamateria prima, la composición de ácidos grasos de la matriz vegetal o animal, elproceso de producción, los otros materiales utilizados en este proceso, y losparámetros de posproducción. Cuando se cumplan las especificaciones, el biodieselpuede ser utilizado en motores más modernos sin modificaciones, manteniendo ladurabilidad del motor y la fiabilidad. Incluso cuando se usa en mezclas de bajo nivel de combustible con diesel depetróleo, el biodiesel se espera cumpla con las especificaciones antes de sermezclado. Aunque algunas de las propiedades en las especificaciones, tales como elnúmero de cetano y la densidad, reflejan las propiedades de los compuestos químicosque forman el biodiesel, otras propiedades proporcionar indicaciones de la calidaddel proceso de producción. En general, los parámetros indicados en la norma ASTM 33
  41. 41. D6751 (Tabla 2) se definen por otras normas ASTM. Sin embargo, otros métodos deprueba, tales como las desarrolladas por las organizaciones profesionales dequímicos del aceite, como la AOCS20, también puede ser adecuada (o incluso másapropiado, ya que se han desarrollado para las grasas y aceites, y no para losderivados del petróleo como los materiales tratados en las normas ASTM). Tabla 2: Especificaciones ASTM D6751. Propiedad Límites Unidad Punto de inflamación 130,0 mín. °C Agua y sedimentos 0,050 máx. %V Viscosidad cinemática a 40 °C 1,9 – 6,0 mm2/s Cenizas sulfatadas 0,020 máx. % masa Azufre (Grado S 15) 0,0015 máx. ppm Azufre (Grado S 500) 0,05 máx. ppm Corrosión en lámina de cobre N° 3 máx. - Índice de cetano 47 mín. - Punto de enturbiamiento A informar por cliente °C Residuo carbonoso 0,050 máx. % masa Acidez 0,80 máx. mg KOH/g Glicerina libre 0,020 máx. % masa Glicerina total 0,240 máx. % masa Contenido de fósforo 0,001 máx. % masa Temperatura de destilación, equivalente en temperatura 360 máx. °C atmosférica, 90% recuperado Fuente: ASTM Internacional20 AOCS. American Oil Chemist’s Society (Sociedad Americana de Químicos del Aceite), es una sociedad científica mundial abierta a todas las personas que estén interesadas en grasas, aceites, surfactantes, detergentes y otros materiales relacionados (AOCS, 2012). 34
  42. 42. FUNDAMENTACIÓN LEGAL La producción de biodiesel lleva implícito una gestión ambiental, debido aque se aminora el vertido de los AVU al medioambiente. Lo que tiene totalconcordancia con lo expuesto en la Constitución de la República Bolivariana deVenezuela – Capitulo IX. De los derechos ambientales– en su Artículo 127, que reza: “Es un derecho y deber de cada generación proteger y mantener el ambienteen beneficio de sí misma y del mundo futuro…”. De igual manera el objetivo propuesto armoniza con lo reflejado en la LeyOrgánica de Ciencia, Tecnología e Innovación, en su Artículo 5: “Las actividades de ciencia, tecnología, innovación y sus aplicaciones, asícomo, la utilización de los resultados, deben estar encaminadas a contribuir con elbienestar de la humanidad, la reducción de la pobreza, el respeto a la dignidad, a losderechos humanos y la preservación del ambiente”. El presente proyecto se enmarca dentro del Plan Nacional de Ciencia,Tecnología e Innovación 2005-2030, cuya primicia es atender las necesidades de lossectores que más lo ameritan, para alcanzar su desarrollo en el uso de la tecnologíaexistente y la innovación en otras nuevas, permitiendo de esta forma lainterinstitucionalidad; esto es, la interacción de instituciones en torno a proyectoscomunes a la formulación, construcción y ejecución colectiva de programas yacciones que involucren iniciativas tecnológicas; impulsando la multidisciplinariedadque conlleva la ejecución de proyectos que trascienden las barreras de lasespecialidades; garantizando de ésta manera el desarrollo del país en la práctica deactividades de producción intelectual, que permita la solución de problemasexistentes en las comunidades. De acuerdo al Plan Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación de lanación, la presente investigación está clasificada en el Área de Investigación:Petróleo, Gas y Energía, específicamente en la Línea de Investigación: Innovación yDesarrollo de Combustibles Sostenibles. 35
  43. 43. Los aceites vegetales usados generados por la comunidad El Ince, por logeneral se vierten en la red de agua residuales y al suelo. La Norma Para laClasificación y el Control de la Calidad de los Cuerpos de Aguas y Vertidos oEfluentes Líquidos – Decreto Venezolano Nº 883 (Anexo C) – en su Capitulo III,Sección II, especifica: Artículo 9: “Los aceites naturales se clasifican en el Grupo II, es decir, como sustancias que aun cuando no se conozca de su efecto tóxico, agudo o crónico, genera: condiciones en el cuerpo receptor que afectan la biota y perjudican cualquier uso potencial de sus aguas”. Artículo 10: “Se establece el límite máximo de aceite vegetal que sean o vayan a ser descargados, en forma directa o indirecta, a ríos, lagos, y embalses como, 20 mg/L.”. Artículo 12: “Las descargas al medio marino-costero sólo podrán efectuarse en zonas donde se produzca mezcla rápida del vertido con el cuerpo receptor y cumplirán con 20 mg/L de densidad para los aceites vegetales de uso doméstico.” Artículo 15: “Los parámetros de calidad de los vertidos líquidos que sean o vayan a ser descargados a redes cloacales no deberá ser mayores de los rangos y límites permisibles establecidos: para el aceite vegetal es 150 mg/L.El protocolo de Kioto En 1992 durante la Cumbre de Río, los países acordaron la creación de laConvención Marco del Cambio Climático como plataforma para tomar medidasorientadas a resolver la problemática del calentamiento global, iniciando de estamanera una rueda de consultas interdisciplinarias y multilaterales permanentes. En Diciembre de 1997 durante la tercera reunión de las Conferencia de lasPartes llevada a cabo en la ciudad de Kioto-Japón, unos 10000 delegados de más de 36
  44. 44. 100 países asistieron a este evento de gran envergadura en el cual se llegó porconsenso a la decisión de aprobar un Protocolo en virtud del cual los paísesindustrializados se comprometían a reducir, para el período entre los años 2008-2012, el total de sus emisiones de gases de efecto invernadero en por lo menos un 5% con relación a los niveles de 1990, confiando en que este compromiso vinculanteproduzca una reversión histórica de la tendencia ascendente de las emisiones. El Protocolo de Kioto consta de 28 artículos y entre las cuestiones que sepuede relacionar con los proyectos de biodiesel, puede destacarse el artículo 12 elcual describe la creación de un “Mecanismo para el Desarrollo Limpio”. En base al “Mecanismo para el Desarrollo Limpio”, la producción debiodiesel, es un granito de arena, dado que éste reduce considerablemente lasemisiones de gases de invernadero y su tasa de degradación es mayor que la delpetrodiesel. De acuerdo a los principios de desarrollo sustentable, al reutilizar losAVU se obtiene un producto que beneficia a la comunidad, lo que impulsaría a uncrecimiento económico, que implica una mejora en la calidad de vida de la misma, yademás se estimula la reducción de los vertidos de los AVU al ambiente. En cuanto a la normativa utilizada, como ya se ha dicho anteriormente sesiguen las especificaciones para el biodiesel propuestas por la ASTM en la normaASTM D6751, también se utilizan las Normas Venezolanas COVENIN que seenlistan en seguida: Norma COVENIN 30-97. Aceites Vegetales comestibles. Norma General (Anexo E). Norma COVENIN 702-01. Aceites y Grasas Vegetales. Determinación del Índice de Refracción (Anexo G). Norma COVENIN 325-01. Aceites y Grasas Vegetales. Determinación de la Acidez (Anexo H). 37
  45. 45. Norma COVENIN 622-98. Productos Derivados del Petróleo.Combustibles para Motores Diesel y Gasóleo Industrial (Anexo F).Norma COVENIN 3361-98. Líquidos Dieléctricos. Determinación delPunto de Inflamación y de Fuego por el Método de Copa Abierta deCleveland (Anexo I).Norma COVENIN 422-82. Determinación de la Cantidad de Agua ySedimento en Crudo de Petróleo (Anexo J).Norma COVENIN 424-91. Petróleo Crudo y sus Derivados.Determinación de la Viscosidad Cinemática y Cálculo de la viscosidadDinámica (Anexo K).Norma COVENIN 2057-83. Cálculo del Índice de Cetano de losCombustibles Destilados (Anexo L).Norma COVENIN 850-95. Productos derivados del Petróleo.Destilación (Anexo M).Norma COVENIN 883-02. Petróleo Crudo y sus Derivados.Determinación de la Gravedad API. Método del Hidrómetro (AnexoN). 38
  46. 46. CAPITULO III MARCO METODOLÓGICOTIPO DE INVESTIGACIÓN Después de haber seleccionado a la comunidad El Ince, para el desarrollo dela investigación, el grupo del Proyecto Socio-Integrador, organizó y planificó unareunión el día 2 de marzo de 2012 (Anexo A), con el consejo comunal de la misma;con la finalidad de conocer las necesidades que el sector presenta, en relación a losalcances de la Ingeniería en Procesos Químicos. Dicho de otra manera, se realizó unainvestigación exploratoria, a través de la recolección de datos directos de lapoblación en estudio, con la aplicación de la entrevista no estructurada, ejecutadadurante el encuentro; activando de esta forma la acción participativa 21 de lacomunidad en el diagnóstico de la problemática a tratar (en el Anexo O, se muestra lacarta de aceptación del proyecto por parte de la comunidad). “Una investigación exploratoria se realiza cuando se desea indagar sobre untema o problema a estudiar, generalmente poco conocido” (Hernández, Fernández yBaptista, 2006, p. 101). Según esto último, la investigación exploratoria incluye la búsqueda, análisis,crítica e interpretación de datos obtenidos y registrados por otros investigadores; queayuden a formular propuestas para la solución de problemas detectados en lacomunidad (Arias, 2006, p. 27).21 Acción Participativa. En este tipo de investigación el o la investigadora es participe y aprendiz comprometido en el proceso participativo, no un conocedor experto de la realidad (Úcar y otros, 2006, p. 74). 39
  47. 47. De acuerdo a las competencias del grupo de investigación, y a que lageneración de AVU en el sector es constante y considerable, se opta por hacer unarecuperación de estos aceites. La valorización de los AVU permite que sean destinados a la producción dealimentos para ganados o utilizados en otros procesos industriales como laproducción de biodiesel, jabones y pinturas. Analizadas estas opciones para añadirvalor comercial a los AVU, se decide por generar biodiesel a partir de ellos, medianteel proceso de transesterificación. Por ello, se planifica y analizan las metas que sedeben lograr para obtener el biocombustible y cumplir con los estándaresinternacionales exigidos para el mismo. En este aspecto, se realiza una investigación descriptiva, la cual Hernández,Fernández y Baptista (2006), define como “la búsqueda de propiedades,características y rasgos importantes de cualquier fenómeno que se desea estudiar.”(p. 103). En base a los resultados obtenidos en la investigación y a la teoría referida, sepretende explicar por qué producir biodiesel, por medio de la transesterificación apartir de los AVU del sector El Ince, es una buena alternativa. Una investigaciónexplicativa, según Arias (2006), “se encarga de buscar el porqué de los hechosmediante el establecimiento de las relaciones causa-efecto.” (p. 26).DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN Dada la importancia que ha tomado en el mundo las recientes investigacionessobre la reutilización de los residuos en general, y el cuidado del ambiente. Se centróla mirada en la valorización de los AVU, que son generalmente el producto que quedadespués de haber utilizado los aceites para freír alimentos. Se escogen los AVU por elfácil acceso a estos, ya que la mayoría de los habitantes del sector El Ince utilizan en 40
  48. 48. sus cocinas aceites comestibles. Para añadir valor a los aceites usados, se opta porgenerar a partir de éstos, el conocido biodiesel. El biodiesel se obtiene al hacer pasar a los triglicéridos por un procesoquímico llamado transesterificación; el cual, consiste en adicionar un alcohol alaceite, en presencia de un catalizador. Por lo tanto, la investigación se acoge a un diseño experimental. “Unainvestigación experimental es un proceso que consiste en someter a un objeto ogrupo de individuos a determinadas condiciones, estimulo, tratamiento, paraobservar los efectos o reacciones que se producen” (Arias, 2006, p. 33).POBLACIÓN Y MUESTRA “En esta parte del proyecto, el interés se centra en qué o quiénes, es decir, enlos sujetos, objetos, sucesos o comunidades de estudio (las unidades de análisis), locual depende directamente del planteamiento de la investigación” (Hernández,Fernández y Baptista, 2006, p. 236). Para realizar la investigación se selecciona como población o unidad deanálisis a la comunidad El Ince. Una unidad de análisis, según Hernández, Fernándezy Baptista (2006), “se refiere a las personas, organizaciones, periódicos,comunidades, situaciones, eventos, entre otros, en los cuales se van a recolectar losdatos.” (p. 236). Para el estudio de la comunidad se plantea una reunión con el ConsejoComunal del mismo, en este caso los voceros del consejo se toman como muestra dela unidad de análisis. “Una muestra es un subgrupo de la población de interés (sobreel cual se recolectaran datos, y que tiene que definirse o delimitarse de ante manocon precisión), este deberá ser representativo de la población” (Hernández,Fernández y Baptista, 2006, p. 236). 41

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