Utilización de cenizas de cáscara de Musa x paradisiaca L. como catalizador en la obtención de biodiésel de aceites vegetales usados

Abstract

En el presente estudio se investigó la obtención biodiesel usando cenizas de la cáscara de plátano de Musa x paradisiaca L de la variedad “valery” como catalizador en la transesterificación de aceites vegetales usados. Tanto la cáscara de plátano maduro como el aceite vegetal usado, fueron colectados en el comedor universitario. Al aceite vegetal usado se le realizó previamente un tratamiento para eliminar las impurezas y humedad presentes mediante las operaciones de decantación, filtrado y secado. Los valores de humedad (0.42%) y grado de acidez (0.27%) obtenidos en el análisis del aceite vegetal usado determinaron realizar una reacción de transesterificación directa. Las cáscaras de plátano maduro fueron limpiadas y seleccionadas para luego secarlas a una temperatura de 80°C por 48 horas, luego fueron pulverizadas y calcinadas a 700°C por 4 horas obteniendo el catalizador CCPC, en ellas se determinaron cantidad de potasio (515.02 mg/Kg) y calcio (41.14 mg/Kg). Usando en la transesterificación 4% del catalizador con respecto al peso del aceite, relación molar alcohol/ aceite 9/1 y tiempo de reacción 90 minutos se logró un rendimiento máximo de 90.17% y cuando se empleó 2% de catalizador se logró un rendimiento de 89.33 en % de biodiesel. El estudio estadístico ANOVA demostró que no hay diferencias significativas (p˃ 0.05) al usar ambos porcentajes en la reacción de transesterificación. Mediante el análisis de espectroscopía infrarroja media (FITR-ATR- PLS) se confirmó la presencia del grupo funcional éster y como máximo valor (91,565 % m) en contenido de metil éster (FAME) en el biodiesel obtenido. El estudio concluyó que las cenizas de la cascara de plátano calcinadas mostró un gran potencial para ser utilizado como catalizador en la producción metil éster a partir de aceites vegetales usados, debido al alto contenido de potasio en su composición química que le confiere un carácter de base fuerte.

In the present study the obtaining of biodiesel was investigated using ashes from the banana peel of Musa x paradisiaca L of the variety "valery" as a catalyst in the transesterification of used vegetable oils. Both the ripe banana peel and the used vegetable oil were collected in the university cafeteria. Used vegetable oil was previously treated to eliminate impurities and moisture present through decantation, filtering and drying operations. The values of humidity (0.42%) and degree of acidity (0.27%) obtained in the analysis of the used vegetable oil determined to carry out a direct transesterification reaction. The ripe banana peels were cleaned and selected and then dried at a temperature of 80 ° C for 48 hours, then they were pulverized and calcined at 700 ° C for 4 hours obtaining the CCPC catalyst, in them the amount of potassium was determined (515.02 mg / Kg) and calcium (41.14 mg / Kg). Using in the transesterification 4% of the catalyst with respect to the weight of the oil, alcohol / oil molar ratio 9/1 and reaction time 90 minutes, a maximum yield of 90.17% was achieved and when 2% of catalyst was used, a yield of 89.33 in% biodiesel. The ANOVA statistical study showed that there are no significant differences (p˃ 0.05) when using both percentages in the transesterification reaction. By means of the mid-infrared spectroscopy analysis (FITR-ATR-PLS) the presence of the functional group ester was confirmed and the maximum value (91.565% m) in content of methyl ester (FAME) in the biodiesel obtained. The study concluded that the calcined banana peel ashes showed great potential to be used as a catalyst in the production of methyl ester from used vegetable oils, due to the high content of potassium in its chemical composition that gives it a base character. strong.