Influencia de las variables del proceso transesterificación de aceite vegetal usado catalizada con residuos de concreto para obtener biodiesel

Abstract

The study investigates the effect of process variables (oil/methanol ratio, amount of catalyst and reaction time) on the production of biodiesel with concrete waste as catalysts and used oils. The concrete waste was collected at the intersection of Sta. Rosa and Yavari streets, and the used vegetable oil was obtained from FUNDESAB. The research is descriptive-experimental and aims to improve the efficiency of the process. The used oil showed a moisture content of 0.06% and an acidity level of 0.51%. The concrete residues were dried at 100°C for 8 hours, pulverised and weighed in 5 gram samples. They were then calcined at 700°C, 800°C and 900°C for 4 hours to determine the optimum activation temperature. The amount of calcium was evaluated by colorimetric and volumetric methods. The results showed an average maximum biodiesel yield of 70.15% using 4 grams of the catalyst, an alcohol/oil molar ratio of 9/1 and a reaction time of 180 minutes. The analysis of variance revealed a p-value < 0.05 for a significance level α=0.05, indicating significant differences in the biodiesel yields obtained in the different reaction trials. In conclusion, the concrete wastes showed considerable efficiency as catalysts, with an average yield of 70.15%, a slight inferiority was observed compared to the yield obtained with other catalysts.

El estudio investiga el efecto de variables de proceso (relación aceite/metanol, cantidad de catalizador y tiempo de reacción) en la producción de biodiesel con residuos de concreto como catalizadores y aceites usados. Los residuos de concreto se recolectaron en la intersección de las calles Sta. Rosa y Yavarí, y el aceite vegetal usado se obtuvo de FUNDESAB. La investigación es descriptivo-experimental y busca mejorar la eficiencia del proceso. El aceite usado mostró un contenido de humedad del 0,06% y un grado de acidez de 0,51%. Los residuos de concreto se secaron a 100°C por 8 horas, pulverizados y pesados en muestras de 5 gramos. Luego, se calcinaron a 700°C, 800°C y 900°C por 4 horas para determinar la temperatura óptima de activación. La cantidad de calcio se evaluó mediante métodos colorimétricos y volumétricos. Los resultados mostraron un rendimiento máximo promedio de biodiesel del 70,15% utilizando 4 gramos del catalizador, una relación molar de alcohol/aceite de 9/1 y un tiempo de reacción de 180 minutos. El análisis de varianza reveló un valor de p < 0,05 para un nivel de significancia α=0,05, lo cual indica diferencias significativas en los rendimientos de biodiesel obtenidos en los diferentes ensayos de reacción. En conclusión, los residuos de concreto mostraron una eficacia considerable como catalizadores, con un rendimiento promedio del 70.15%, se observó una ligera inferioridad en comparación con el rendimiento obtenido con otros catalizadores.