GLICERINA: SUBPRODUCTO DE ALTO VALOR

En el proceso de obtención de biodiesel desde aceite vegetal puro se obtienen varios subproductos, entre los que está principalmente la Glicerina.

La glicerina se puede usar para la obtención de productos de alto valor añadido, como son:

1. FIbas sintéticas
2. Cosméticos
3. Surfactantes
4. Lubricantes
5. Productos de alimentación y bebidas
6. Pinturas

En la síntesis del biodiesel, se forman entre el aceite y el alcohol, normalmente metílico, ésteres en una proporción aproximada del 90% más un 10% de glicerina. La glicerina representa un subproducto muy valioso que de ser refinada a grado farmacológico puede llegar a cubrir los costos operativos de una planta productora. La glicerina es eliminada del proceso cuando se procede al lavado con agua. Sin embargo, la glicerina puede encontrarse en el biodiesel como consecuencia de un proceso inapropiado, como puede ser una insuficiente separación de la fase de glicerina o un insuficiente lavado con agua. La glicerina se emplea en la fabricación, conservación, ablandamiento y humectación de gran cantidad de productos, éstos pueden ser resínas alquídicas, celofán, tabaco, explosivos (nictroglicerina), fámacos y cosmésticos, espumas de uretano, alimentos y bebidas, etc…

Así, como coproducto de la producción de biodiesel se obtendrá glicerina, de calidades farmacéutica e industrial. Estas glicerinas tienen un valor económico positivo y su comercialización forma parte de la rentabilidad del biodiesel. Sin embargo, la creciente oferta de glicerina está provocando ya una disminución de sus precios de venta con la consiguiente problemática de merma de rentabilidad que ello supone para el sector del biodiesel. Al nivel actual de producción, las glicerinas tienen suficientes salidas comerciales actualmente, pero conseguir una producción de biodiesel de la magnitud del objetivo fijado para el 2010 podría tener problemas en la saturación del mercado de glicerina, por lo que es especialmente relevante asegurar los canales de comercialización de este producto.

Con el aumento de la producción de biodiesel, la glicerina se enfrenta a un reto de investigación y desarrollo de cara a tener una salida para la misma debido a su aumento significativo en los próximos años. Por ello, se deben buscar nuevas salidas y aplicaciones al producto final o bien encontrar nuevas aplicaciones en las que ésta actúe como materia prima química.

Glicerina a biodiésel (Repsol YPF, Acciona Biocombustibles)

La producción de biodiesel en los últimos años ha experimentado un incremento muy elevado, y de hecho la directiva europea recomienda que en 2009 los combustibles de automoción incluyan un 5,75% de biocombustibles (frente al 2% recomendado en la actualidad). Este escenario está provocando una caída progresiva en los precios de la glicerina. Para dar salida en el mercado a tal elevada producción de glicerina se están investigando diversas aplicaciones como su uso en lubricantes, productos químicos de valor añadido o transformación en componentes con características adecuadas para su incorporación al diesel.

En este sentido, esta actividad se centrará en la investigación de posibles vías de transformación de glicerina en compuestos tipo éter. Para ello, el producto ha de reunir una serie de propiedades físico-químicas que lo hagan compatible con los requerimientos del gasóleo.

Glicerina a petroquímicos (Repsol YPF, Acciona Biocombustibles)

Repsol YPF, como productor de compuestos poliméricos y en colaboración con el ITQ de Valencia, está interesado en el desarrollo de la síntesis de derivados petroquímicos de la glicerina, subproducto que se forma con una producción relativamente elevada en la síntesis de biodiesel. Entre las moléculas de interés, se encuentran el gliceril carbonato, compuesto que se sintetiza a partir de glicerina y urea y que puede ser intermedio de reacción para otras moléculas. Concretamente Repsol YPF esta interesado en la síntesis de monómeros de alquil metacrilato de metilo y del glicidol a partir del glicerilcarbonato.

1.- Monómero de alquilmetacrilato de metilo: El glicerilcarbonato, mediante transesterificación con metacrilato de metilo, se puede convertir en el correspondiente metacrilato del carbonato de glicerina, monómero muy atractivo para el desarrollo de nuevos grados de polimetacrilato.

2.- Glicidol: También se puede sintetizar a partir del glicerilcarbonato mediante el uso de catálisis básica.

Esta molécula es altamente reactiva al disponer de funcionalidad epóxido y alcohol y puede ser precursora de polímeros altamente ramificados con aplicación en campos tan variados como polioles, tensoactivos, recubrimientos, nuevos disolventes y poliuretanos. En ambos casos se estudiará la viabilidad técnica para la producción de estas moléculas, profundizando en el conocimiento de la catálisis de las reacciones implicadas, así como la posible viabilidad económica de un proceso industrial de fabricación de estas moléculas.

Glicerina a lubricantes (Repsol YPF)

Para valorar la aplicabilidad de la glicerina como lubricante, se está analizando si esta es capaz de cumplir con las funciones de un lubricante convencional. Considerando en conjunto las siguientes funciones más características del lubricante.

Reducir el consumo de energía
Reducir la fricción
Reducir el desgaste
Refrigerar los componentes
Transmitir el calor
Aislar
Transmitir potencia
Mejorar la estanqueidad
Proteger contra la corrosión y herrumbre

Debido a su baja toxicidad y buenas propiedades reológicas, la glicerina puede considerarse como lubricante para la industria alimentaria. Encontrando mercado en aplicaciones en las que el engrase se produce a pérdida y lubricación de compresores, bombas, y elementos de trasporte de alimentos donde existe un contacto directo del lubricante con el producto de proceso.

El estudio de las principales características de la glicerina: Densidad, Color, Viscosidad, Punto de Congelación, Punto de Inflamación, Volatilidad, Espumas, Número de neutralización, Cenizas Sulfatadas, Corrosión lámina de cobre, Herrumbre, Punto de anilina, Análisis Elemental, Estabilidad térmica, Compatibilidad con pinturas, elastómeros, Biodegradabilidad, Fricción y Desgaste, nos permitirá seleccionar aplicaciones potenciales de este producto. Además, se podrá iniciar el estudio de nuevos aditivos que mejoren aquellas propiedades que no alcancen el nivel requerido para la aplicación.

Glicerina a alimentación animal (Acciona Biocombustibles)

En esta fase se estudiará las posibilidades de rentabilizar la glicerina obtenida como coproducto en el procesoproductivo de biodiésel para su uso como alimento animal (en una concentración inferior al 3%).
Esto implica el diseño, desarrollo y ejecución de procedimiento para el estudio de la incorporación de glicerina en la alimentación animal. Efectos sobre el crecimiento, sanidad y calidad de la carne en el producto final. Dosificaciones máximas y efectos sobre la presentación actual del producto. Problemas en la fabricación y transporte.

Valorización energética de la glicerina (Técnicas Reunidas)

Mediante esta actividad se pretende contribuir a la valorización del subproducto glicerina inherente al proceso de producción de biodiesel. La glicerina es un compuesto formado por carbono, hidrógeno y oxígeno, que se produce en un ratio cercano al 10% sobre biodiesel, dependiendo de la eficiencia del proceso de transformación. Es de esperar que un aumento de la presencia de biodiesel en el mercado de biocombustibles, con la instalación de nuevas plantas de producción, conlleve a un aumento en la disponibilidad del producto glicerina que, aunque encuentra y de manera creciente un gran número de aplicaciones en la industria, puede superar el umbral de demanda que la haga atractiva económicamente para aplicaciones energéticas no contempladas hasta el momento. Investigamos por tanto su viabilidad técnica para asignarle un valor como combustible que cubra necesidades energéticas en las plantas de producción.