Biodiesel hobea eta merkeagoa egiteko bidean

Ba al dute elkarrekin zerikusirik ardoak eta biodieselak? Erantzuna baiezkoa da, harrigarria bada ere. Azetalak ardo askotan dauden konposatu kimikoak dira; adibidez, oportoak ditu horrelakoak, eta usain berezi bezain gozoa ematen diote. Biodieselarekin nahastuta, aldiz, horren propietateak hobetzen dituzte. Oraindik nekez erabiltzen den erregai mota hau zabaltzen lagundu dezakeen ikerketa batean dabil Bilboko Ingeniaritza Goi Eskola Teknikoko Ingeniaritza Kimiko eta Ingurumenaren Ingeniaritza Saileko SUPREN ikerketa-taldea (UPV/EHU). Azetalak modu merke eta errazean ekoiztea da kontua. Abiapuntua, azukretan aberatsak diren landareetatik lortutako alkohola edo biodieselaren azpi-produktu bat, glizerina; alkohola hori ere. Jomuga, gure autoetan botako dugun biodiesela hobetuko duten gehigarriak eskuratzeko prozesu industriala.

Petroliotik eratorritako diesela eta landareetatik datorrena konparatuz gero, biodieselak gantzutasun eta biodegradazio-propietate hobeak ditu; baina oxidazio, energia-ahalmen eta kutsaduraren ikuspuntutik, okerragoa da. Ahulgune horiek hobetuko dituzten gehigarriak ikertzen dabil azken urteotan Bilboko Ingeniaritza Goi Eskola Teknikoko (UPV/EHU) SUPREN taldea (Sustainable Process Engineering Group: euskaraz, Prozesu Jasangarrien Garapenerako Ingeniaritza Taldea). Bereziki, azetalen produkzioan sakondu dute.

Kimikaren ikuspuntutik, azetalak alkohol baten eta aldehido baten erreakzioaren ondorioz sortzen dira. Gertuago, era naturalean hartzidura-prozesuetan agertzen dira. Ardo askotan, adibidez, oportoaren kasuan, kalitatearen adierazle dira, ematen dioten usain berezi eta gozoagatik. Edalontzietatik erregai-tangetara jauzi eginda, azetalek biodieselaren ezaugarriak hobetzen dituzte harekin nahastuta: errekuntza eraginkorragoa da, eta gutxiago kutsatzen da, gainera, motorraren errendimendua handitzen delako. Azetalak ekoizteko modu erraz eta merkea lortzeak berebiziko garrantzia du, biodiesel litro batek, gutxi gorabehera, % 15 azetal izan dezakeela kontuan hartzen badugu.

Laborategitik industriara
Azetalak laborategian ekoiztea erraza da, baina industria mailako prozesu bat diseinatzea beste kontu bat da, Ion Agirre UPV/EHUko ikertzailearen esanetan. Jauzi hori posible egiteko bidean da, SUPREN taldeko bere lankideekin batera. Azukretan aberatsak diren landareetatik (azukre-kanabera, erremolatxa…) erator daitezkeen alkoholekin egin dituzte saiakerak (etanolarekin), eta baita glizerinarekin ere; biak ala biak jatorri berriztagarrikoak. Glizerina ere alkohola da, eta biodiesela lortzeko erreakzioaren azpiproduktu bat da. Krema eta produktu kosmetikoetan erabiltzen da, batez ere; baina zaila da biodieselaren produkzioan sorturiko glizerina-kantitate guztia horretara bideratzea. Horregatik, aukera ona da konposatu hori azetalen produkzioan balioztatzea.

Ikerketaren ondorioetako bat izan da glizerinan oinarritutako azetalek propietate hobeak ematen dizkiotela biodieselari, azukretan aberatsak diren landareetatik eratorritako alkoholek baino hobeak (etanola edo butanola, esate baterako). Horrez gain, azetalak ekoizteko prozesurik egokiena zein izan daitekeen ere ikertu dute, errendimenduaren ikuspuntutik. Izan ere, zenbait erreakzioren konbertsio-maila % 50-60 bitartekoa da, hau da, alkohol-kantitate hori bakarrik bihurtzen da azetal. Helburua, prozesua industrialki baliagarria izango bada, % 100eko errendimendua edo konbertsiora iristea da, eta azken saiakerek erakutsi dute posible dela. Katalizatzaile solido moduan erretxina bat erabiliz, ohiko azido sulfurikoaren ordez, eta glizerina eta butiraldehidoa edota azetaldehidoa abiapuntutzat hartuta, % 100 inguruko errendimenduak lortu dituzte.

Emaitza horiek lortzeko, laborategiko teknikak baliatu dituzte, zeinak oraindik ez baitatude oso garatuak industria mailan, baina, dirudienez, posible da glizerinatik eratorritako azetalen produkzioa teknika konbentzionalekin burutzea. Ikerketa hauen bidez, azetalak ekoizteko erreakzioak sakon ezagutu ahal izan dira, eta horrek aukera eman du industria mailako prozesu baten diseinua egiteko eta azetalen produkzioak izango lituzkeen kostuen nondik norakoa aurreratzeko.

Egileari buruz
SUPREN taldea (Sustainable Process Engineering Group; euskaraz, Prozesu Jasangarrien Garapenerako Ingeniaritza Taldea) Bilboko Ingeniaritza Goi Eskola Teknikoko Ingeniaritza Kimiko eta Ingurumenaren Ingeniaritza Saileko ikerketa talde bat da (UPV/EHU). Besteak beste, erregaien karakterizazioan aritzen da. Lehengai berriztagarrien arloan, katalisi-sistema berriak eta biodieselaren propietateak hobetuko dituzten gehigarriak ari da ikertzen, adibidez biodiesela bera ekoiztean sortzen den glizerina abiapuntu hartuta. Lan horren emaitza da Fuel Processing Technology aldizkarian argitaratutako artikulua: Glycerol acetals as diesel additives: Kinetic study of the reaction between glycerol and acetaldehyde. Azetalen ildoan ikertzen diharduten taldekideak honako hauek dira: José Francisco Cambra Ibañez eta Pedro Luis Arias Ergueta, katedradunak eta Industria Ingeniaritzan doktoreak; Jesús María Requies Martinez, irakasle titularra eta Ingeniaritza Kimikoan doktorea; Victoria Laura Barrio Cagigal eta María Belén Güemez Bilbao, irakasle titularrak eta Industria Ingeniaritzan doktoreak biak, eta Ion Agirre Arisketa, irakasle atxikia eta Ingeniaritza Kimikoan doktorea.

Argitalpenak:
Hauek dira gai honekin lotuta ikerketa-taldeak 2013an argitaratu dituen artikulu zientifikoak:

1. Güemez MB, Requies J, Agirre I, Arias PL, Barrio VL, Cambra JF. Acetalization reaction between glycerol and n-butyraldehyde using an acidic ion exchange resin. Kinetic modelling. Chem. Eng. J 228 (2013) 300-307
Inpaktu indizea: 3.473 (10/133)
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1385894713006050
2. Agirre I, Güemez MB, Ugarte A, Requies J, Barrio VL, Cambra JF, Arias PL. Glycerol acetals as diesel additives: Kinetic study of the reaction between glycerol and acetaldehyde. Fuel Proc. Technol. 116 (2013) 182-188.
Inpaktu indizea: 2.816 (17/133)
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0378382013002099