A continuación se explica cómo hacer biodiésel en casa a partir de aceites o grasas que han sido utilizados en la cocina, aunque el método también sirve para aceites nuevos. Además del aceite o grasa, sólo se necesita unos pocos productos químicos, generalmente fáciles de conseguir, y un equipamiento que se puede comprar o fabricar en forma sencilla.
Tabla de Contenidos
¿Cómo hacer biodiésel casero?
El biodiésel obtenido es un combustible (biocombustible), en algunos casos más barato que el diésel del petróleo, limpio, no tóxico, renovable, y de gran calidad que se puede utilizar en cualquier motor diésel sin ningún tipo de modificación.
Advertencia: Para realizar el procedimiento es necesario contar con ciertas medidas de seguridad que van a evitar problemas, que en algunos casos, pueden ser muy graves. Es recomendable utilizar guantes, delantal, gafas protectoras, y una máscara especial para evitar respirar los vapores del metanol, en caso de no contar con esta última, se debe evitar estar expuestos directamente a los vapores.
En concentraciones elevadas el metanol puede causar dolor de cabeza, mareo, náusea, vómitos y hasta la muerte. Una exposición aguda puede causar ceguera o pérdida de la visión. Una exposición crónica puede ser causa de daños al hígado o de cirrosis. Además, no hace falta beberlo, ingresa directamente por la piel.
El hidróxido de sodio es corrosivo, por lo que puede causar quemaduras graves. Cuando se mezclan forman metóxido de sodio (metóxido), que es extremadamente caústico. Son productos muy peligrosos por lo que es preciso tener mucho cuidado.
También es importante tener siempre cerca un grifo de agua corriente. El lugar de trabajo tiene que estar muy bien ventilado. No debe haber cerca niños ni mascotas.
Productos necesarios para hacer biodiésel
La fabricación de biodiésel en casa la vamos a dividir en tres partes: la mezcla, la valoración y el lavado.
Para la mezcla:
- Aceite de cocina usado o nuevo (triglicéridos); por ejemplo, aceite de freidora.
- Metanol (alcohol metílico) con una pureza del 99% o más, lo que quiere decir que tiene el 1% o menos de agua. Podría utilizarse también etanol (alcohol etílico) pero es mucho más difícil y por lo tanto menos económico conseguir etanol con una pureza tan alta. Generalmente el alcohol etílico farmacéutico tiene una pureza de hasta el 96%.
- Hidróxido de sodio (NaOH) (soda o sosa cáustica, lejía); se debe tener especial cuidado en mantenerlo seco.
Para la valoración:
- Alcohol isopropílico (C3H8O) con una pureza del 99% o más.
- Agua destilada, también denominada como agua desionizada o agua desmineralizada nos referimos a la misma sustancia líquida. Se trata de agua a la que se le han eliminado impurezas, minerales, sales y microorganismos presentes en ella.
- Solución de fenolftaleína (C₂₀H₁₄O₄) (que no tenga más de un año, protegerla de la luz intensa). es un compuesto químico utilizado principalmente como indicador ácido-base en experimentos y análisis químicos. Es un sólido cristalino blanco o ligeramente amarillento, insoluble en agua pero soluble en alcohol y otros solventes orgánicos.
Aclaración: El "fenol", o "rojo de fenol", que se vende para las piscinas no es lo mismo que la fenolftaleína; se puede usar, pero el modo de empleo puede ser distinto.
Para el lavado:
- Vinagre, es un líquido ácido obtenido a través de la fermentación del alcohol por acción de bacterias del género Acetobacter. El principal componente químico del vinagre es el ácido acético (CH₃COOH), que es responsable de su sabor y olor característicos.
- Agua.
Paso a paso para hacer biodiésel casero
- Filtrar el aceite para quitarle los restos sólidos. (para aceites usados)
- Quitar el agua presente en el aceite (opcional).
- Valoración para calcular la cantidad de lejía o catalizador necesario.
- Preparación del metóxido de sodio.
- El proceso de Transesterificación.
- La decantación para separar el biodiésel de la glicerina.
- Lavado y secado del biodiésel.
- Comprobar la calidad del biodiésel.
El proceso que convierte la mezcla de aceite con el metóxido se llama transesterificación, y es similar a la saponificación. La saponificación forma jabón.
Para hacer jabón se mezclan triglicéridos (aceite, grasa) con una disolución de hidróxido de sodio (NaOH, sosa cáustica, lejía) en agua. En esta reacción las cadenas de ester, también llamadas lípidos, se separan de la glicerina y se unen al sodio para formar jabón.
Uno de sus extremos es atraído por moléculas polares como el agua, y el otro es atraído por moléculas apolares como el aceite. Esa es la característica que hace útiles a los jabones.
En la transesterificación la lejía o catalizador y el metanol se unen para formar metóxido de sodio (Na+ CH3O-). Cuando se mezcla el metóxido con aceite, rompe las uniones de la molécula de aceite, liberando glicerina y ácidos grasos.
Los ácidos grasos se unen al metanol formando biodiésel, y a veces un poco de jabón. Si se utiliza metanol el producto final se llama metiléster, y si se utiliza etanol se llama etiléster. (Ver Fabricación de Biodiésel)
¿Qué otros catalizadores son alternativos al hidróxido de sodio?
Para hacer biodiésel casero, un producto alternativo al hidróxido de sodio (NaOH) como catalizador es el hidróxido de potasio (KOH). Este también es una base fuerte y ampliamente utilizado en la reacción de transesterificación para convertir aceites o grasas en biodiésel y glicerina.
Algunas consideraciones sobre el uso del hidróxido de potasio como alternativa son:
Ventajas del hidróxido de potasio respecto del hidróxido de sodio:
- Mayor solubilidad en alcoholes: KOH se disuelve más fácilmente en metanol o etanol, lo que puede facilitar la reacción.
- Fácil separación del glicerol: El glicerol producido tiende a ser menos viscoso, lo que simplifica su separación del biodiésel.
- Uso en aplicaciones agrícolas: El subproducto del glicerol puede ser utilizado como fertilizante de potasio, cerrando un ciclo de sostenibilidad.
Algunas consideraciones con respecto al KOH:
- Costo: KOH suele ser más caro que el NaOH, lo que puede incrementar los costos de producción.
- Manipulación: Requiere precauciones similares al NaOH debido a su alta reactividad y causticidad.
- Conversión específica: Puede ser necesario ajustar parámetros del proceso, como la relación molar de alcohol a aceite, para optimizar la reacción.
Además del KOH, otras alternativas incluyen catalizadores heterogéneos, como óxidos metálicos o zeolitas, y procesos sin catalizadores tradicionales, como transesterificación enzimática o supercrítica. Sin embargo, estos métodos suelen ser más complejos o costosos en comparación con los catalizadores básicos como NaOH y KOH y no suelen ser utilizados para realizar biodiésel casero.
¿Qué es la fenolftaleína?
La fenolftaleína es un compuesto químico utilizado principalmente como indicador ácido-base en experimentos y análisis químicos. Su fórmula química es C₂₀H₁₄O₄. Es un sólido cristalino blanco o ligeramente amarillento, insoluble en agua pero soluble en alcohol y otros solventes orgánicos.
Propiedades principales de la fenolftaleína:
- Cambio de color: La fenolftaleína es incolora en soluciones ácidas y neutras, pero cambia a un color rosa intenso o fucsia en soluciones básicas con un pH superior a 8.2. A medida que el pH supera el rango de 10, el color puede desvanecerse.
- Sensibilidad al pH: Tiene un rango de cambio de color que va de pH 8.2 (incolora) a pH 10 (rosa intenso).
Uso de la fenolftaleína en la fabricación casera de biodiésel:
Indicador en titraciones ácido-base: Se emplea para determinar la concentración de una solución ácida o básica. Es un reactivo muy popular en laboratorios debido a su alta sensibilidad y su capacidad para visualizar rápidamente cambios en el pH.
Precauciones:
- La fenolftaleína puede ser tóxica si se ingiere en grandes cantidades.
- En ciertos estudios, se ha asociado con efectos adversos a largo plazo, por lo que su uso en medicamentos y otros productos ha sido restringido en varios países.