Producción de biodiesel a partir de aceite refinado de palma (RBD) y aceite usado de cocina (AUC), mediante la ), mediante la actividad catalítica de residuos de cáscara de plátano (MUSA AAB SIMMONDS) y metanol

dc.contributor.advisorVargas Solano, Edgar Mauricio
dc.creatorVarón Méndez, Gissel Vanesssa
dc.creatorPabón Rubiano, María José
dc.date.accessioned2024-06-04T16:02:52Z
dc.date.available2024-06-04T16:02:52Z
dc.date.created2024-05-28
dc.description.abstractComo ingenieros, nos enfrentamos al reto de diseñar e implementar alternativas de producción con un bajo impacto ambiental, además de promover los principios de la economía circular en la industria actual. Es en este contexto donde la generación de energías a partir de residuos cobra especial relevancia en el reaprovechamiento de recursos sin uso ni deposito eficiente en la sociedad actual, queriendo así desvincular parcialmente la dependencia histórica de las fuentes de energía convencionales, en este caso puntualmente la extracción de crudo. El biodiésel es un combustible sostenible, su producción a partir de fuentes renovables es una forma efectiva para reducir el impacto ambiental y contribuir al desarrollo de fuentes de energía más limpias y respetuosas con el medio ambiente. En la presente investigación, se explora el uso de cáscara de plátano como catalizador en las reacciones de transesterificación en la producción de ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME), a partir de la mezcla de aceite usado de cocina (AUC), aceite refinado de palma (RBD) y metanol. Para el desarrollo experimental, se utilizó un diseño factorial 2 2 a partir de la variación de las condiciones iniciales, particularmente la cantidad de catalizador fue 2g y 4g y la relación molar de mezcla entre el aceite usado de cocina (AUC), aceite refinado de palma (RBD) y metanol, la cual fue 1:6 y 1:12, respectivamente. El tiempo de reacción usado fue de 90 min a una temperatura de 60°C a 500 rpm y usando una relación de 50 wt% de AUC y RBD. Se realizaron 12 ensayos en reactor batch de vidrio con reflujo y cada punto por triplicado y 2 ensayos más con solo RBD y AUC usando la mayor relación molar (1:12) y la mayor cantidad de catalizador (4g), para un total de 14 ensayos. El catalizador sólido de cáscaras de plátano (Musa ABB Simmonds) se sometió a diversas pruebas de caracterización como fueron los Indicadores de Hammett (cualificar la fuerza básica y ácida), Absorción Atómica para cuantificar la presencia de elementos como el potasio, magnesio y zinc y Espectrofotómetro Infrarrojo con Transformada de Fourier – FTIR. El mejor rendimiento reportado en este desarrollo experimental fue: 64.5% esto debido a sus fuerzas ácidas y básicas del catalizador sólido residual.spa
dc.description.abstractenglishAs engineers, we face the challenge of designing and implementing production alternatives with a low environmental impact in addition to promoting the circular economy in today's industry. In this case, the generation of energy from waste takes on special relevance in the reuse of resources without efficient use or deposit today, thus partially decoupling the historical dependence on conventional energy sources, in this case specifically the extraction of crude oil. Biodiesel is a sustainable fuel, its production from renewable sources is an effective way to reduce the environmental impact in potential to contribute to the development of cleaner and more environmentally friendly energy sources. In the present research, the use of banana peel as a catalyst in transesterification reactions is explored with the objective of producing fatty acid methyl esters (FAME's) from the mixture of used cooking oil (AUC), refined palm oil (RBD) and methanol. A factorial design was used for experimental development 2 2 was used, based on the variation of the initial conditions, particularly the amount of catalyst was 2g and 4g and the molar ratio of mixture between used cooking oil (AUC), refined palm oil (RBD) and methanol, which was 1:6 and 1:12, respectively. The reaction time used was 90 min at a temperature of 60°C at 500 rpm and using a ratio of 50 wt% of AUC and RBD. Twelve trials were performed in glass batch reactor with reflux and each point in triplicate and 2 more trials with only RBD and AUC using the highest molar ratio (1:12) and the highest amount of catalyst (4g), for a total of 14 trials. The solid banana peel catalyst (Musa ABB Simmonds) was subjected to several characterization tests such as Hammett's Indicators (to qualify the basic and acidic strength), Atomic Absorption to quantify the presence of elements such as potassium, magnesium and zinc and Fourier Transform Infrared Spectrophotometer - FTIR. The best yield reported in this experimental development was 64.5% due to the acid and basic strengths of the residual solid catalyst.spa
dc.format.extent25 páginasspa
dc.format.mimetypeapplication/pdfspa
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/20.500.12010/34475
dc.language.isospaspa
dc.relation.referencesbp, “Statiscal Review of World Energy”, 71 st edition, London: bp world energy, 2022.spa
dc.relation.referencesbp, “Statiscal Review of World Energy”, 68 th edition, London: bp world energy, 2019.spa
dc.relation.referencesResolución 40421, “Resolución 40421 por la cual se modifica el contenido de biocombustible - biodiesel en la mezcla con diésel fósil y se dictan otras disposiciones, con el fin de darle continuidad al abastecimiento de combustibles en el territorio nacional”, 2021spa
dc.relation.referencesMinagricultura, “Cadena de plátano”, Colombia: Dirección de Cadenas Agrícolas y Forestales, 2021.spa
dc.relation.referencesC. Martínez, G. Cayón, G. Ligarreto, “Composición química y distribución de materia seca del fruto en genotipos de plátano y banano”, art, Corpoica Tecnol Agropecuaria, Mosquera, Colombia, 2016.spa
dc.relation.referencesI. Ramírez, E. Vela, N. Chávez, J. Jáuregui. “Biodiesel, un combustible renovable”, art. No 55, p. 62-70, Investigación y ciencia de la Universidad Autónoma de Aguascalientes, 2012.spa
dc.relation.referencesAMERICAN SOCIETY FOR TESTING AND MATERIALS (ASTM) STANDARD D6751 "Standard Specification for Biodiésel Fuel Blend Stock (B100) for Middle Distillate Fuels. ASTM, West Conshohocken, PA."spa
dc.relation.referencesA. Argote, “Determinación de % de agua en procesos de esterificación”. [online], Hanna Instruments. Disponible: https://www.hannacolombia.com/blog/post/648/determinacion-agua-enprocesos-esterificacionspa
dc.relation.referencesCeupe, “¿Qué es la transeterificación?”, [online], European Bussines School. Disponible: https://www.ceupe.com/blog/que-es-la-transesterificacion.htmlspa
dc.relation.referencesJ. Coronel, “Diseño y construcción de un reactor tipo batch para el laboratorio de operaciones unitarias de la facultad de ciencias ambientales de la universidad Internacional SEK”, art., universidad Internacional SEK, Chile, 2014.spa
dc.relation.referencesE. M. Vargas, J. L. Ospina, L. A. C. Tarelho, M. I. Nunes, “FAME production from residual materials: Optimization of the process by Box-Behnken model”, art., Elservier Ltd, 2352-4847, 2019.spa
dc.relation.referencesE. M. Vargas, D. O. Villamizar, M. C. Neves, M. I. Nunes, “Pelletized biomass fly ash for FAME production: Optimization of a continuous process”, art., Elservier Ltd, 0016-2361, 2021.spa
dc.relation.referencesICONTEC - Instituto Colombiano de Normas Técnicas. GRASAS Y ACEITES VEGETALES Y ANIMALES. DETERMINACION ´ DEL ´INDICE DE ACIDEZ Y DE LA ACIDEZ. Colombia: 2011.spa
dc.relation.referencesICONTEC - Instituto Colombiano de Normas Técnicas. GRASAS Y ACEITES ANIMALES Y VEGETALES. METODO ´ DE LA DETERMINACION ´ DE LA DENSIDAD (MASA POR VOLUMEN CONVENCIONAL). Colombia: 2016.spa
dc.relation.references] ICONTEC - Instituto Colombiano de Normas Técnicas. GRASAS Y ACEITES ANIMALES Y VEGETALES. DETERMINACION ´ DEL ´INDICE DE SAPONIFICACION. ´ Colombia: 2019.spa
dc.relation.referencesMeriatna, H. Husin, M. Riza, M. Faizal, Ahmadi, Sulastri. “Biodiesel production using waste banana peel as renewable base catalyst”, art., Elservier Ltd, 2214-7853, 2023.spa
dc.relation.referencesUniversitat de Valéncia, “Química Física III, Tema 5, Catálisis heterogénea y cinética electródica”, Universidad de Valencia, 2020.spa
dc.relation.referencesM. A. Obando, “Fundamentación teórica de la espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier”, Ph, Universidad del Cauca, Popayán, Colombia, 2017.spa
dc.relation.references] D. Salinas Ulloa, “Efecto del soporte en la actividad catalítica de óxidos metálicos para la producción de biodiésel”, PhD, Universidad de Chile - Facultad de Ciencias Físicas y Matemáticas, Santiago, Chile, 2013.spa
dc.relation.referencesM. F. Gamero, C. D. Contreras, S. L. Pérez, F. J. Pérez, “Determinación de metales pesados en el material particulado atmosférico por espectroscopía de absorción atómica: validación”, Revista Politécnica, 17(34). 155, 2021.spa
dc.relation.referencesS. Fernández, “Diseño de experimentos: Diseño Factorial”, PhD, Universitat Politécnica de Catalunya – Barcelonatech, Barcelona, España, 2020.spa
dc.relation.referencesMCNC CSIC, “Cromatografía de gases”, art., Museo Nacional de Ciencias Naturales, Madrid, España, s/fspa
dc.relation.referencesJ. J Navarro, “Z=19, potasio, K, el primer metal aislado por electrolisis”, RSEQ, An. Quim, 115 (2), 81, 2019.spa
dc.relation.referencesD. Barrera, “Evaluación de las propiedades de superficie del óxido de Zinc y su actividad catalítica en la transesterificación de aceite de palama con metanol”, Universidad de los Andes, Bogotá D.C, 2006.spa
dc.relation.referencesI. R. Portillo, A. M. Maubert, J. Wang, J. Méndez, R. Gómez, G. Fetter, “Propiedades catalíticas de óxido de magnesio y de metales soportados en óxido de magnesio”, PhD, Universidad Autónoma Metropolitana, Ciudad de México, México, 2003.spa
dc.relation.referencesN. J. Miller, “Atomic Absorption and Atomic Emission Spectrometry for the Determination of the Trace Element Content of Selected Fruits Consumed in the United States”, Beltsville Human Nutrition Research Center, U.S Department of Agriculture, Beltsville, Maryland, USA, 1996.spa
dc.relation.referencesJ. Becerra, “Producción de biodiésel a partir de mezclas de aceite refinado de palma RBD y aceite usado de cocina AUC, utilizando un catalizador residual de cenizas de cáscara de naranja y metanol”, Universidad Jorge Tadeo Lozano, Bogotá, Colombia, 2022.spa
dc.subjectBiodiéselspa
dc.subjectTransesterificaciónspa
dc.subjectAUCspa
dc.subjectRBDspa
dc.subjectCatalizador heterogéneospa
dc.subjectCáscara de plátano.spa
dc.subject.keywordBiodieselspa
dc.subject.keywordtransesterificationspa
dc.subject.keywordAUCspa
dc.subject.keywordRBDspa
dc.subject.keywordHeterogeneous catalystspa
dc.subject.keywordBanana peelspa
dc.subject.lembBiodiésel - Producción a partir de residuos
dc.subject.lembEconomía circular - Aplicaciones en la industria.
dc.subject.lembEconomía circular - Aplicaciones en la industria
dc.subject.lembCáscaras de plátano - Uso en catalizadores
dc.subject.lembTransesterificación
dc.titleProducción de biodiesel a partir de aceite refinado de palma (RBD) y aceite usado de cocina (AUC), mediante la ), mediante la actividad catalítica de residuos de cáscara de plátano (MUSA AAB SIMMONDS) y metanolspa
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fspa

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