Investigadores de la Universidad de California han desarrollado un innovador sistema que simplifica la producción de biodiésel a partir de aceites residuales, usando menos energía y temperaturas más bajas

Este proceso puede llevarse a cabo a poco más de la temperatura ambiente y es reutilizable. No se necesita una refinería; potencialmente, este método podría utilizarse en una granja.

Nuevo proceso químico facilita la producción de biodiésel y reduce el consumo energético.

Un equipo de químicos de la Universidad de California en Santa Cruz ha desarrollado una nueva forma de producir biodiésel a partir de aceites residuales, simplificando el proceso y reduciendo el calor requerido. Este avance tiene el potencial de hacer que el biodiésel, una alternativa energética, sea más atractivo para los grandes sectores industriales que sustentan la economía global.

En 2022, el sector de transporte en Estados Unidos consumió aproximadamente 3 millones de barriles de diésel por día, lo que representó un 75% del consumo total de este combustible en el país. Ese mismo año, el uso de diésel contribuyó con alrededor del 10% de las emisiones totales de CO₂ relacionadas con la energía en Estados Unidos, según la Administración de Información Energética.

Aunque algunas empresas han adoptado vehículos eléctricos para reducir su huella de carbono, la mayoría de las flotas aún funcionan con diésel. La complejidad y la alta demanda de energía en la producción de biodiésel han frenado su adopción masiva. En 2022, los biocombustibles representaron apenas un 6% de las fuentes de energía utilizadas por el sector de transporte en EE. UU.

Innovador método para convertir aceites residuales en biodiésel

En su estudio, publicado el 3 de octubre en la revista de la Sociedad Química Estadounidense Energy & Fuels, el autor principal, Kevin Lofgren, describe un nuevo proceso para convertir aceite vegetal usado en biodiésel utilizando tetrametoxiboro de sodio (NaB(OMe)₄). Este químico permite que el biodiésel se separe fácilmente de los subproductos de producción mediante decantación.

Además, el subproducto resultante puede reutilizarse para regenerar el ingrediente más costoso del proceso de producción, haciendo que el método sea más económico y sostenible. También destaca la eficiencia del proceso, que se completa en menos de una hora a una temperatura de solo 40 °C, lo que reduce significativamente el consumo energético y los costos asociados.

Lofgren, estudiante de doctorado en química en UC Santa Cruz, comentó: “Siempre quise trabajar en biodiésel. Comencé a explorar este nuevo material para ver si podría atacar las grasas en el aceite y catalizar la producción de biodiésel, y a partir de allí todo fluyó”.

Mientras muchos consumidores individuales optan por energía solar y vehículos eléctricos, los sectores industriales dependen aún del diésel. La mayor parte de los camiones, trenes y barcos que transportan mercancías en todo el mundo funcionan con motores diésel, y la electrificación de estos medios aún parece lejana.

Reducción de energía en la producción de biodiésel

Los métodos actuales para producir biodiésel suelen generar jabón como subproducto, lo cual complica la purificación del combustible y reduce el rendimiento. Otros enfoques utilizan aceite de palma, cuya producción implica la deforestación de selvas para plantaciones monocultivo, lo que resulta altamente nocivo para el medio ambiente. Además, estos métodos suelen ser intensivos en energía, exigiendo temperaturas y presiones extremadamente altas. El nuevo método permite la producción de biodiésel a una temperatura menor a la necesaria para hervir agua, lo que representa un gran avance en términos de eficiencia energética.

Scott Oliver, coautor del estudio y profesor de química y bioquímica, explicó: “Producir energía consume mucha energía. Nuestro método utiliza aceite residual y un calentamiento moderado, en contraste con las refinerías de petróleo actuales que son altamente consumidoras de energía y contaminantes”.

Los investigadores indican que el método descubierto convierte alrededor del 85% del aceite vegetal usado en biodiésel y cumple casi todos los estándares industriales para su uso como combustible en maquinaria pesada y vehículos de transporte. Aunque el contenido de agua en el biodiésel obtenido era ligeramente superior al valor aceptable, esperan que al escalar el proceso, este valor esté dentro de los límites permitidos.

Lofgren enfatizó: “Este nuevo método es especial porque es simple y asequible. Tiene la ventaja adicional de poder regenerar el material de partida. Ya es lo suficientemente económico como para ser competitivo. Pero si se puede comprar el ingrediente más caro una vez y luego regenerarlo, el proceso será aún más rentable a largo plazo”.

Oliver añadió: “Todo el mundo necesita energía: cada granja, planta de producción de alimentos y vehículo de transporte depende de ella. Este proceso puede llevarse a cabo a poco más de la temperatura ambiente y es reutilizable. No se necesita una refinería; potencialmente, este método podría utilizarse en una granja”.

Impacto en la transición hacia una economía sostenible

El profesor Bakthan Singaram, coautor y profesor de química y bioquímica en UC Santa Cruz, destaca la relevancia de este avance para la transición energética. Con el respaldo de un Catalyst Grant de Innovación y el Programa de Soluciones de Acción Climática, este proyecto tiene como objetivo hacer que el biodiésel sea una opción más accesible y amigable con el medio ambiente.

Este desarrollo llega en un momento crítico, ya que los países de todo el mundo buscan alternativas al petróleo y se esfuerzan por cumplir con los objetivos de reducción de emisiones de carbono. Con la posibilidad de producir biodiésel de manera económica y sin una infraestructura compleja, este método podría revolucionar la industria del biocombustible y facilitar una transición hacia una economía más limpia y sostenible.

La innovación de UC Santa Cruz ofrece una solución rentable, escalable y respetuosa con el medio ambiente para la producción de biodiésel. Este avance no solo reduce la dependencia de recursos fósiles, sino que también apoya la economía circular al aprovechar los desechos de aceite como materia prima, contribuyendo de manera significativa al desarrollo de un sistema energético más verde y responsable.

Vía ucsc.edu