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Petróleo

Sistema para producir biodiésel creado en la UN recibe patente en EE. UU.

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Tubos Patente BiodisielEl innovador método aumenta la productividad en la obtención de biodiésel y reduce el número y tamaño de los equipos utilizados en su producción. Fue diseñado por el Grupo de Investigación en Procesos Químicos y Bioquímicos del Departamento de Ingeniería Química y Ambiental de la Universidad Nacional de Colombia (UN), y es de gran interés para la industria.
 
Uno de los productos más conocidos a partir del procesamiento de aceites vegetales es el biodiésel, biocombustible que en Colombia se mezcla desde 2009 con el diésel derivado del petróleo, y cuya producción en el país durante agosto de 2017 fue de 36.858 toneladas, según la Federación Nacional de Biocombustibles.
 
El sistema patentado consiste en usar un reactor en forma de tubo –con una configuración especial– para poner en contacto aceites o grasas con alcoholes, con el fin de que reaccionen sin mezclarse, de manera que el intercambio de sus componentes sea mejor y la separación posterior se realice en un tiempo mucho menor al que se registra en los procesos actuales.
 
“El origen de este sistema se remonta a mi tesis de doctorado de 2003, en la que se evaluaba el reactor en un esquema de contacto diferente al que fue protegido en la patente. Luego, a partir de una idea del profesor Gerardo Rodríguez, desarrollamos un nuevo sistema por medio de la tesis del estudiante de doctorado Juan Guillermo Cadavid, quien evaluó un prototipo en el Laboratorio de Ingeniería Química de la U.N.
 
“Después se realizaron etapas de simulación, escalado y diseño de una planta piloto para implementar el sistema, mediante investigaciones de maestría y pregrado que contaron con el apoyo de la Dirección de Investigación y Extensión de la Sede Bogotá, además de dos proyectos de investigación financiados por Colciencias”, subraya el docente.
 
Como el proceso requiere equipos más pequeños, tal como lo demuestra el prototipo hecho en acero inoxidable que se encuentra en el Laboratorio de Ingeniería Química de la U.N. sede Bogotá, el procedimiento patentado hace posible que se pueda producir la misma cantidad de producto en una planta más pequeña, con un incremento en la productividad que supera en cerca de tres veces la de los procesos que se desarrollan con reactores convencionales.
 
Mientras que el aceite proveniente de cultivos de palma, soya o jatropha ingresa al reactor por la parte inferior, por la parte intermedia o superior comienza a circular metanol junto con una sustancia empleada para incrementar la velocidad de la reacción química, o catalizador, que puede ser metóxido de sodio o hidróxido de sodio.
 
De ahí que el procedimiento reciba el nombre de “operación en contracorriente”, puesto que el aceite y el alcohol fluyen en sentidos contrarios: mientras la fase rica en aceites asciende, la conformada por alcoholes desciende, debido a la diferencia de densidades que se produce en el transcurso del proceso.
 
“Cuando empieza el proceso dentro del reactor, el aceite y el alcohol comienzan a entrar en contacto sin mezclarse, gracias al uso de un empaque semiestructurado que hace las veces de un relleno en la parte interna, cuyo diseño es producto de la investigación”, explica el docente.
 
Como tradicionalmente este proceso suele realizarse mediante el uso de agitadores que terminan dispersando las fases ya mencionadas, el procedimiento patentado por la UN hace que la separación que se debía realizar después de la reacción, se produzca ahora de manera simultánea.
 
“Gracias a que el empaque cuenta con una configuración que le permite generar una gran área de contacto, en el reactor se generan dos películas: una que corresponde a la fase del aceite y otra a la del alcohol”, continúa el profesor Narváez.
 
Como resultado final del proceso se producen biodiésel y glicerol. Mientras el primero permanece en la fase en la que se encuentra el aceite –cuya salida se produce por la parte superior del reactor–, el segundo va a la del alcohol, de tal forma que sale por la parte inferior.
 
Si se tiene en cuenta que el proceso tradicional requiere emplear entre dos y tres reactores de tanque agitado, en los que se mezclan aceites y alcohol de manera continua o por lotes para después adelantar un proceso de decantación en un tanque que permita separar los productos obtenidos, el sistema desarrollado tiene un gran potencial de comercialización.
 
Patentar para comercializar
 
La Dirección de Investigación y Extensión de la UN Sede Bogotá (Dieb) ha acompañado dos grandes etapas en el proceso de la patente del sistema para producir biodiésel que incluyó una protección nacional otorgada en 2016 por parte de la Superintendencia de Industria y Comercio.
 
Simultáneamente el nuevo desarrollo se inscribe dentro del proceso del Tratado Internacional en Patentes (PCT, por sus siglas en inglés), para ser presentado ante la Organización Mundial de la Propiedad Intelectual (Ompi), con el fin de que se evalúe la posibilidad de patentarlo en el contexto internacional.
 
Aunque se consideraron varios países según su producción y el empleo masivo de biodiésel, como Asia, Europa y Estados Unidos, se optó por este último, de manera que una vez finalizado el proceso, la Oficina de Patentes y Marcas de ese país decidió otorgar la respectiva patente el pasado 19 de septiembre.
 
“Además de consideraciones relacionadas con esta industria, Estados Unidos es un país en el que las patentes no solo dan mayor valor a las empresas, sino que además hace mucho más viable la posibilidad de negociar con industrias en adquirir este tipo de tecnología”, explica Aida Mayerly Fúquene, gestora del Equipo de Transferencia del Conocimiento de la Dieb.
 
 
Fuente: unperiodico.unal.edu.co

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