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Actividad 8. Glicerina
SOCIOS PARTICIPANTES: Acciona Biocombustibles, Repsol YPF, Técnicas Reunidas

Glicerina a biodiésel (Repsol YPF, Acciona Biocombustibles)
El proceso convencional de transesterificación de aceites para la obtención de biodiesel da como resultado la formación de glicerina como producto secundario en un 10% con respecto a éste. 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.   

Como punto de partida se debe conocer la glicerina que se obtiene del proceso de producción de biodiesel, junto con los elementos e impurezas que la acompañan dependiendo de la materia prima empleada. A continuación, se desarrolla el análisis de alternativas de valorización energética que acompaña un modelo tecno-económico que permita la evaluación de su integración en las plantas de producción de biodiesel orientada a la producción de vapor y electricidad. Se realizan análisis técnicos y experimentales de las alternativas, para conseguir la óptima producción de vapor y energía eléctrica.