Diseño, simulación y evaluación de la factibilidad de procesos de producción de biodiésel usando energías renovables

Abstract

En este trabajo, se presenta un estudio de la viabilidad de los procesos de producción de biodiesel usando energía solar en lugar de emplear combustibles fósiles como suministro energético. Se presenta la comparación entre tres procesos para la producción de biodiesel a partir de grasa de cerdo. Los procesos que fueron comparados son esterificación y transesterificación homogénea, transesterificación heterogénea y producción de biodiesel por destilación reactiva. Cada proceso fue simulado empleando el software Aspen Plus V8. Y a partir de la simulación se obtuvo el intervalo de temperaturas, el consumo de energía y un análisis económico para cada método. A partir de los resultados, la ruta que emplea catalizadores homogéneos fue seleccionada como el método de menor costo para la producción de biodiesel. Con los resultados de la primera simulación, es decir, el consumo energético y los niveles de temperatura en cada etapa, se procedió a simular la planta de suministro energético renovable empleando el software TRNSYS. Se obtuvo así el diseño del sistema fotovoltaico y el suministro térmico a base de Concentradores Cilíndricos Parabólicos. Se concluyó que los Concentradores Cilíndricos Parabólicos son tecnologías apropiadas para la generación directa de vapor necesario en las etapas de calentamiento. Finalmente se realizó un análisis económico para determinar el costo de producción del biodiesel y el costo por galón de biodiesel obtenido. Se obtuvo como resultado que la producción de biodiesel empleando energía solar como suministro energético, es factible y además puede competir en costos con el diésel comercial y el biodiesel de aceite vegetal.