Predicción de las emisiones generadas en la combustión del biodiesel producido a partir de la microalgas

Abstract

En la presente investigación se identificaron y compararon metodologías para caracterizar el biodiesel obtenido a partir de microalgas Chlorella nativa y para el cálculo de sus propiedades básicas como lo son: densidad, viscosidad, gravedad API, poder calorífico superior, número de cetano y capacidad calorífica según modelos reportados en la literatura científica, de esta forma se permitió valorar y comparar sus propiedades con el biodiesel de palma y el diesel. Además, se determinaron las emisiones del biodiesel de microalgas Chlorella nativa a partir de un balance de materia teórico y se expuso un método para simular el comportamiento de la combustión a altas temperaturas en función de la riqueza de biocombustible. Partiendo del perfil de los ácidos grasos del aceite de microalgas Chlorella nativa obtenido por Alvear [1], se realizaron de forma teórica las reacciones de transesterificación, obteniendo los metil esteres que componen este tipo de biodiesel, para hacer los cálculos de las propiedades básicas usando las correlaciones reportadas. La determinación de las emisiones se realizó mediante un balance de masa teórico para cada elemento, obteniendo los porcentajes elementales del biodiesel y teniendo en cuenta la reacción estequiométrica de combustión Para la simulación del comportamiento de la combustión en relación a la riqueza de combustible, se utilizó la reacción de combustión estequiométrica, usando las proporciones molares de aire y la reacción de combustión no estequiométrica para 5 especies, relacionándolas entre sí, mediante la razón de equivalencia o riqueza (FR). Se usó el software Scilab 5.2.1 para valores de FR de 0.5 a 1.5 con una temperatura de, 518K, 718 K y 918K, por último se comparó con la simulación hecha por Molina para el biodiesel de palma a 718K[2]. Esta investigación arrojó resultados positivos para el biodiesel producido a partir de microalgas Chlorella nativa, desde el punto de vista ambiental dado que las emisiones de CO2 y vapor de agua estimadas fueron menores que las del diesel y en cuanto a los parámetros de calidad evaluados ya que estos se encontraron dentro del rango de aceptación de calidad de las normas ASTM D-6751 y de la EPA, para los parámetros evaluados.