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Una perspectiva sobre los avances y oportunidades en la conversión catalítica de biomasa lipídica en biodiesel y combustibles verdes

unidad de procesamiento. En consecuen- de tercera generación son aquellos que
cia, para que las tecnologías de conver- se obtienen a partir de algas o microal-
sión de biomasa puedan ser competitivas gas; una de sus características es que
en costos y verdaderamente neutrales conducen a mejores rendimientos en la
en la huella de carbono, es necesario el producción de biocombustible, y que se
desarrollo de unidades de procesamiento pueden manipular genéticamente para
de biomasa eficientes, a pequeña escala, cambiar su actividad y la selectividad de
que se pueden distribuir cerca de fuente los productos. Finalmente, los biocom-
de materia prima de biomasa. bustibles de cuarta generación aún están
2.2. Materias primas en etapa de desarrollo y se caracterizan
En el contexto anterior, este artículo se por emplear CO o alguna otra fuente de
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enfoca al análisis de los avances, retos Como se indicó, el biodiesel se puede carbono para la obtención del biocom-
y oportunidades en la etapa de conver- producir a partir de diferentes materias bustible (REMBIO, 2011).
sión catalítica de biomasa lipídica no primas. La Tabla 1 indica la naturale-
comestible y de biomasa residual deri- za de estas materias primas, a partir de
vada del uso de aceites y grasas, en la las cuales se distingue al biodiesel, así 2.2.1. Aceites vegetales comestibles
producción de biocombustibles y com- como a otros biocombustibles líquidos,
bustibles verdes. como de primera, segunda, tercera o Los aceites vegetales comestibles se
cuarta generación. Los biocombustibles consideran como una materia prima ópti-
convencionales se conocen como bio- ma para la producción de biodiesel ya
2. Biodiesel combustibles de primera generación; en que son una fuente renovable, no tóxica
este caso se utilizan como materias pri- y biodegradable (Kordulis et al., 2016).
2.1. Definición mas cereales o plantas oleaginosas que Los aceites, están constituidos princi-
también se usan en la producción de ali- palmente de ácidos grasos, los cuales
Químicamente, los aceites y las grasas mentos humanos o animales. La tecno- son ácidos monocarboxílicos de cadenas
consisten en moléculas de triacilglicé- logía para estos biocombustibles es bien alifáticas que se pueden liberar de cual-
ridos de ácidos carboxílicos de cadenas conocida, está ya en etapa de comerciali- quier producto natural que los contenga
largas que se encuentran unidas a una zación y permite producir grandes canti- mediante la hidrólisis. Los aceites y las
sola molécula de glicerol. Estos ácidos dades de biocombustibles. Sin embargo, grasas contienen 10 tipos comunes de
grasos difieren en la longitud de cadena, la viabilidad de los biocombustibles de ácidos grasos que tienen entre 12 y 22
el número, la orientación y posición de primera generación ha sido muy cues- carbonos (C -C ), más del 90% de los
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los dobles enlaces. La esterificación de tionable debido al conflicto con el sumi- cuales tienen cadenas entre C y C .
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ácidos grasos con alcoholes, también nistro de alimentos y el alto costo de las Algunas de estas cadenas son saturadas,
conocida como transesterificación, origi- materias primas. Esta situación propició monoinsaturadas, o poseen mayor núme-
na la formación de una mezcla de alquil- el desarrollo de tecnologías alternativas ro de insaturaciones. La Figura 1 muestra
ésteres de ácidos grasos de cadena larga, para emplear biomasa no comestible en el contenido de ácidos grasos saturados
la cual se denota como biodiesel (Meher la producción de biocombustibles que e insaturados de diferentes materias pri-
et al., 2004; Knothe 2006). La reacción se conocen como de segunda genera- mas. Básicamente, los aceites vegetales
química general es la siguiente. ción. Por otra parte, los biocombustibles tienen como componentes principales de
ácidos grasos al palmítico (16:0), esteári-
Tabla 1 - Clasificación de biocombustibles (www.ibercib.es; Gumba et al., 2016) co (18:0), oleico (18:1), linoleico (18:2)
y linolénico (18:3). Los aceites más uti-
Generación materias primas Ejemplos lizados para la producción de biodiesel
Primera biomasa comestible Aceites vegetales de maíz, canola, algodón, mostaza, son los que poseen un alto contenido
palma, etc.
Grasas animales como sebo o manteca de cerdo. de ácido oleico (C18:1), debido a la alta
Segunda biomasa no comestible Aceites vegetales de cultivos perennes. estabilidad que exhiben los alquil-ésteres
Aceites de desecho de restaurantes como los usados producidos durante su almacenamiento
para la fritura
Grasa atrapada en las trampas de restaurantes y a las favorables propiedades del com-
Grasa flotante en aguas tratadas y residuos municipales. bustible. De esta forma, los aceites más
Tercera biomasa transgénica: uso de micro- Microorganismos como algas, hongos, bacterias, levadura comunes son los de soja (soya), palma,
organismos y/o microorganismos y mohos. algodón, girasol, cacahuete (maní) y rici-
genéticamente modificados Ejemplo: microalga Chlorella protothecoidis
Cuarta Uso de microorganismos y plantas Mecanismo regulador de la fijación de dióxido de carbono no (Akoh et al., 2007). Los aceites ante-
en las plantas para ser almacenado como carbonatos. riores derivan de productos oleaginosos
adaptados con alta captación de CO 2
primarios al cual también corresponden

A&G 112 • Tomo XXVIII • Vol. 3 • 472-483 • (2018) 475