Sólo Exactas Noticias de Ciencia y Tecnología en Español

Encontrando una mejor manera de fabricar biodiesel

Sólo tienen la 250 billonésima parte de metro en diámetro, pero llénalas con los químicos apropiados y los científicos de la Iowa State dicen que las pequeñas nanoesferas que desarrollaron podrían revolucionar el modo en el que se produce el biodiesel.

Los investigadores luego de una catálisis nueva y de alta tecnología, que elimina alguna energía, trabajo y químicos tóxicos de la producción de biodiesel. Ellos se encontraron con una tecnología que funciona en el laboratorio. Y ahora están trabajando con el West Central Cooperative en Ralston para probar sus descubrimientos en una escala mayor. También están trabajando para establecer una compañía que pueda transformar la nueva tecnología en bio-refinerías.

El equipo de investigación de la Iowa State es liderado por Victor Lin, un profesor asociado de química. El equipo también incluye a George Kraus y John Verdake, ambos profesores de química en la Iowa State. Los investigadores son parte del Iowa State’s Center for Catalysis.

Su proyecto es patrocinado por una subvención de $1.8 millones por tres años del Departamento de Agricultura de Estados Unidos, una subvención de $120.000 por dos años del Departamento de Energía de Estados Unidos y una subvención de $140.000 del Grow Iowa Values Fund.

“Este es un proyecto que definitivamente es relevante para la economía del estado,” dice Lin. “Yo pensé que como científico podría contribuir con el estado.”

Actualmente la tecnología de la producción de biodiesel reacciona aceite de soja con metanol usando óxido de sodio como catalizador, un químico tóxico, corrosivo e inflamable. Obtener biodiesel de la mezcla química requiere neutralización ácida, lavado con agua y pasos de separación. Es un proceso tedioso que disuelve los catalizadores, por lo que no pueden ser reutilizados, dice Lin.

Entonces Lin y su equipo de investigadores empezaron a buscar tecnologías que pudieran crear un proceso más fácil, más eficiente y más económico. También esperaban encontrar tecnologías que pudieran generar efectivamente biodiesel a partir de materia prima, como aceites usados y grasas animales — materiales que son mucho más baratos que el aceite de soja, pero que también contienen ácidos grasos libres que no pueden ser convertidos en biodiesel por los métodos de producción actuales.

Lin desarrolló una nanotecnología que controla con mucha precisión la producción de pequeñas partículas de silicio uniformemente moldeadas. Todo a lo largo de las partículas se encuentran panales de canales relativamente grandes que pueden ser llenados con un catalizador que reacciona con el aceite de soja para generar biodiesel. Las partículas pueden también ser rellenadas con porteros químicos favoreciendo que el aceite entre en los canales donde la reacción química sucede. Los resultados incluyen una más rápida conversión al biodiesel, un catalizador que puede ser reciclado y la eliminación del proceso de lavado en la producción.

Las partículas de Lin también pueden ser usadas como catalizadores para convertir eficientemente la grasa animal en biodiesel, al crear un catalizador que sea una mezcla de sitios catalíticos ácidos y básicos. Los catalizadores ácidos en las partículas pueden convertir los ácidos grasos libres en biodiesel mientras los catalizadores básicos pueden convertir los aceites en combustible.

Y las partículas en sí mismas son seguras para el medioambiente porque están hechas de calcio y arena.

“Estamos entusiasmados por esto y también los está West Central,” dice Lin. “Esto sirve como ejemplo de cómo la nanotecnología puede ser provechosa para mejorar una industria que no posee teconolgía de punta. Y esto permite a nuestros estudiantes del medio oeste — algunos de ellos provenientes de granjas — aprender una nueva forma de tecnología que no los lleva lejos de casa.”

Larry Breeding, el encargado general de las operaciones de biodiesel para la West Central Cooperative, dijo que la tecnología promete mejorar la eficiencia de la producción de biodiesel. Pero dijo que todavía necesita ser probada a escalas más y más grandes para ver si los beneficios económicos existen realmente. Las pruebas también necesitan demostrar que la tecnología funciona en un flujo constante de producción, más que en una producción a intervalos.

“Esta investigación es una verdadera bendición para nosotros,” dice Breeding. “No poseemos un campus de investigación. Por eso tenemos que depender de la academia y nos hemos apoyado en la gente de la Iowa State para gran parte de este trabajo.”