Estudio del biodiesel obtenido a partir de aceite de Sacha inchi (Plukenetia volubilis Linneo)

Palabras clave: Aceite vegetal, Sacha Inchi, Biocombustibles, Biodiesel, Estabilidad oxidativa, FAME, Transesterificación, Ácidos grasos poliinsaturados, Diésel

Resumen

El aceite de Sacha inchi (Plukenetia Volúbilis Linneo) es un aceite vegetal que ha despertado gran interés en la producción de Biodiesel por su baja temperatura de cristalización debido al alto contenido de PUFAs. En la presente investigación se produjo biodiesel a partir de este aceite, mediante reacciones de transesterificación, empleando una relación aceite: metóxido de sodio de 5:1 v/v. Se caracterizó fisicoquímicamente el aceite y biodiesel obtenido, según normas nacionales e internacionales y se comparó con lo estipulado en la NTC 5444. Igualmente, se evaluó la estabilidad oxidativa del biodiesel en contacto con lámina de cobre y, se realizó mezcla con diésel convencional, con objeto de evaluar alteración de las propiedades del mismo. Se observó, que el rendimiento de la reacción fue inferior al 60%, sin embargo, los parámetros evaluados se encontraron en los rangos indicados en la norma. De igual manera se concluye que el aceite de Sacha inchi puede ser utilizado en mezcla con diésel para la fabricación de biocombustibles en la proporción de 20% aceite de sacha inchi + 80% diésel (B20), sin que haya alteración de las propiedades del diésel y sin que se afecte negativamente los motores que funcionan a partir de este combustible.

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Biografía del autor/a

Yuleisi Tatiana Caballero Hernández, MSc.

Yuleisi Tatiana Caballero Hernández, originaria de Bucaramanga - Santander, obtuvo su título de Ingeniera Química y Magíster en Ingeniería Química de la Universidad Industrial de Santander. Se ha desempeñado como docente de la Escuela de Ingeniería Agroindustrial del Instituto Universitario de la Paz - UNIPAZ, donde ejerce funciones como Coordinadora de la Especialización Tecnológica en Control de Calidad de Biocombustibles Líquidos y del Laboratorio de Cromatografía; su investigación se ha enfocado en la transformación de biomasa para la producción de biocombustibles líquidos, se ha desempeñado como tutora y jurado evaluador de diferentes proyectos relacionados con la especialización y acorde a sus competencias, y pertenece al Grupo de Investigación en Innovación, Desarrollo Tecnológico y Competitividad en Sistemas de Producción Agroindustrial (GIADAI).

Luisa Fernanda Medina Caballero, Ingeniera

Luisa Fernanda Medina Callero, originaria de Bucaramanga – Santander, obtuvo su título Universitario de Ingeniera Química en la Universidad de Carabobo, Venezuela. Actualmente, es docente de la Escuela de Ingeniería Agroindustrial del Instituto Universitario de la Paz – UNIPAZ donde también ejerce funciones de apoyo a coordinación del Laboratorio de Cromatografía y orienta las asignaturas de simulación de procesos agroindustriales, operaciones unitarias I y II en el pregrado de ingeniería agroindustrial; además, de los módulos de pruebas fisicoquímicas y condiciones de almacenamiento de biocombustibles líquidos en la especialización tecnológica en control de calidad de biocombustibles líquidos. Su investigación ha sido enfocada en el área de biocombustibles; ha participado como directora y jurado evaluadora de los proyectos asociados a la línea de investigación “Aprovechamiento de las potencialidades del magdalena medio para la innovación, desarrollo tecnológico y competitividad en sistemas de producción agroindustrial” y pertenece al Grupo de Investigación en Innovación, Desarrollo Tecnológico y Competitividad en Sistemas de Producción Agroindustrial (GIADAI).

Lia Zamara Mora Vergara, Especialista

Lia Zamara Mora Vergara, originaria de Sincelejo – Sucre, obtuvo su título Universitario de Ingeniera Biológica en la Universidad Nacional de Colombia y el título de Especialista en Ingeniería de Saneamiento Ambiental en la Universidad del Norte; se desempeñó como Monitora Docente en el Museo Nacional de Colombia y actualmente es docente de la Escuela de Ingeniería Agroindustrial del Instituto Universitario de la Paz – UNIPAZ donde también ejerce funciones de apoyo a coordinación del Laboratorio de Biotecnología Agroindustrial y orienta las asignaturas de Bioquímica, Biología y Biotecnología; su investigación ha sido enfocada en el área de cultivo de tejidos vegetales in vitro y transformación de biomasa en productos de interés agroindustrial; ha participado como tutora y jurado evaluadora de los semilleros de investigación locales, departamentales y nacionales y pertenece al Grupo de Investigación en Innovación, Desarrollo Tecnológico y Competitividad en Sistemas de Producción Agroindustrial (GIADAI).

Sebastián Augusto Millan Alvarado, Ingeniero

Sebastian Augusto Millan Alvarado, Tecnologo Químico Industrial del Servicio Nacional de Aprendizaje SENA, Ingeniero Industrial del Instituto Universitario Politécncio Grancolombia y Especialista Tecnológico en Control de Calidad de Biocombustibles Líquidos del Instituto Universitario de la PAZ - UNIPAZ, su investigación se centró en la evaluación fisicoquímica del biodiesel producido a partir de aceite de sacha inchi.

Luis Eduardo Basto Flórez, Ingeniero

Luis Eduardo Basto Florez, Ingeniero de Producción y Especialista Tecnológico en Control de Calidad de Biocombustibles Líquidos del Instituto Universitario de la Paz - UNIPAZ, su investigación se enfocó en la evaluación fisicoquímica del biodiesel producido a partir de aceite de sacha inchi.

Referencias bibliográficas

ANDRADE-CASTAÑEDA, HERNÁN-JAIR; ARTEAGA-CÉSPEDES, CRISTHIAN-CAMILO; SEGURA-MADRIGAL, MILENA-ANDREA. Emisión de gases de efecto invernadero por uso de combustibles fósiles en Ibagué, Tolima (Colombia). Corpoica Ciencia y Tecnología Agropecuaria, v. 18, n. 1, 2017, p. 102-112.https://doi.org/10.21930/rcta.vol18_num1_art:561

ARANDA-VENTURA, JOSÉ; VILLACRÉS-VALLEJO, JORGE; RIOS-ISERN, FELIPE. Composición química, características físico-químicas, trazas metálicas y evaluación genotóxica del aceite de Plukenetia volubilis L. (sacha inchi). Revista peruana de medicina integrativa, v. 4, n. 1, 2019, p. 4-14.http://dx.doi.org/10.26722/rpmi.2019.41.103

ARIAS-PÉREZ, DANIEL-EDUARDO; TEUTA-RAMÍREZ, CÉSAR-AUGUSTO; PARRA-PLAZAS, JAIME. Caracterización de las propiedades del biodiesel de girasol bajo la Norma NTC de 100/04 y medición de poder calorífico. Avances Investigación en Ingeniería, v. 8, n. 2, 2011, p. 73-80.https://revistas.unilibre.edu.co/index.php/avances/article/view/2709

BENAVIDES, ALIRIO-YOVANY; BENJUMEA, PEDRO-NE; AGUDELO, JOHN-RAMIRO. El fraccionamiento por cristalización del biodiesel de aceite de palma como alternativa para mejorar sus propiedades de flujo a baja temperatura. Revista Facultad de Ingeniería Universidad de Antioquia, v. 43, 2008, p. 7-17.http://www.scielo.org.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0120-62302008000100001&lng=en&nrm=iso

BENJUMEA-HERNÁNDEZ, PEDRO-NEL; AGUDELO-SANTAMARÍA, JOHN-RAMIRO; RIOS, LUIS-ALBERTO. Biodiésel: Producción, calidad y caracterización. Medellín (Colombia): Universidad de Antioquia, 2009, 152 p.

BUENO-LÓPEZ, MAXIMILIANO. La evolución de los sistemas energéticos: retos y oportunidades para el sistema eléctrico colombiano. Ámbito Investigativo, v. 4, n. 3, 2019, p. 22-31.

CASTAÑO, DIEGO-LEANDRO; VALENCIA, MARIA-DEL-PILAR; MURILLO, ELIZABETH; MENDEZ, JONH-JAIRO; ERAS-JOLI, JORDI. composición de ácidos grasos de sacha inchi (Plukenetia volúbilis Linneo) y su relación con la bioactividad del vegetal. Revista chilena de nutrición, v. 39, n. 1, 2012, p. 45-52. http://dx.doi.org/10.4067/S0717-75182012000100005

CHASQUIBOL, N.A.; GÓMEZ-COCA, R.B.; YÁCONO, J.C.; GUINDA, Á.; MOREDA, W.; AGUILA, C.; CAMINO, M.C. Markers of quality and genuineness of commercial extra virgin sacha inchi oils. Grasas y Aceites, v. 67, n. 4, 2016, e169.https://doi.org/10.3989/gya.0457161

COLMENARES-QUINTERO, RAMÓN-FERNANDO; RICO-CRUZ, CAMILO-JOSÉ; STANSFIELD, KIM E.; COLMENARES-QUINTERO, JUAN-CARLOS. Assessment of biofuels production in Colombia. Cogent Engineering, v. 7, n. 1, 2020, e1740041.https://doi.org/10.1080/23311916.2020.1740041

COLOMBIA. MINISTERIO DE MINAS Y ENERGÍA Y MINISTERIO DE AMBIENTE Y DESARROLLO SOSTENIBLE. Resolución 40103. Por la cual se establece los parámetros y requisitos de la calidad del combustible diésel (ACPM), los biocombustibles para uso en motores encendidos por compresión como componentes de mezcla en procesos de combustión y de sus mezclas y, de las gasolinas básicas y gasolinas oxigenadas con etanol anhidro combustible para uso en motores de encendido por chispa, y se adoptan otras disposiciones. Bogotá (Colombia): 2021, 15 p.

DOGARU, LUCRETIA. The Main Goals of the Fourth Industrial Revolution. Renewable Energy Perspectives. Procedia manufacturing, v. 46, 2020, p. 397-401.https://doi.org/10.1016/j.promfg.2020.03.058

DOS SANTOS, LETÍCIA-KAREN; RODRIGUES-HATANAKA, RAFAEL; DE OLIVEIRA, JOSÉ-EDUARDO; FLUMIGNAN, DANILO-LUIZ. Production of biodiesel from crude palm oil by a sequential hydrolysis/esterification process using subcritical water. Renewable Energy, v. 130, 2019, p. 633-640.https://doi.org/10.1016/j.renene.2018.06.102

ESPITIA-CUBILLOS, ANNY-ASTRID; DELGADO-TOBÓN, ARNOLDO-EMILIO; CAMARGO-VARGAS, SERGIO-ALEJANDRO. Estimación teórica del efecto de la temperatura en la densidad, viscosidad, poder calorífico, capacidad calorífica y gravedad API de biocombustibles. Scientia et Technica, v. 24, n. 2, 2019, p. 190-199.

FOLLEGATTI-ROMERO, LUIS A.; PIANTINO, CARLA R.; GRIMALDI, RENATO; CABRAL, FERNANDO A. Supercritical CO2 extraction of omega-3 rich oil from Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) seeds. The Journal of Supercritical Fluids, v. 49, n. 3, 2009, p. 323-329.https://doi.org/10.1016/j.supflu.2009.03.010

GANDUGLIA, FEDERICO. Manual de Biocombustibles. Buenos Aires (Argentina): IICA-ARPEL, 2009, 230 p.

GE, JUN-CONG; KIM, HO-YOUNG; YOON, SAM-KI; CHOI, NAG-JUNG. Optimization of palm oil biodiesel blends and engine operating parameters to improve performance and PM morphology in a common rail direct injection diesel engine. Fuel, v. 260, 2020, e116326, v. 3, 2017, p. 382-390. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.116326

GOH, K.J.; WONG, C.K.; NG, P.H.C. Oil Palm. Encyclopedia of Applied Plant Sciences, https://doi.org/10.1016/B978-0-12-394807-6.00176-3

GUIL-LAYNEZ, JOSÉ-LUIS; GUIL-GUERRERO, JOSÉ-LUIS; GUIL-LAYNEZ, ALVARO. Bioprospecting for seed oils in tropical areas for biodiesel production. Industrial Crops and Products, v. 128, 2019, p. 504-511.https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2018.11.044

KODAHL, NETE. Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) from lost crop of the Incas to part of the solution to global challenges?. Planta, v. 251, n. 4, 2020, p. 22.https://doi.org/10.1007/s00425-020-03377-3

KUMAR, NIRAJ. Oxidative stability of biodiesel: Causes, effects and prevention. Fuel, v. 190, 2017, p. 328-350.https://doi.org/10.1016/j.fuel.2016.11.001

LAWAM-MUHAMMAD, USMAN; MUHAMMAD-SHAMSUDDIN, IBRAHIM; DANJUMA, ABDURRAHMAN; SULAIMAN-MUSAWA, RABI’U; HAFSAT-DEMBO, UMAR. Biofuels as the Starring Substitute to Fossil Fuels. Petroleum Science and Engineering, v. 2, n. 1, 2018, p. 44-49. https://doi.org/10.11648/j.pse.20180201.17

MALINS, C. Driving deforestation: The impact of expanding palm oil demand through biofuel policy. Rainforest Foundation Norway Cerulogy. 2018. https://www.cerulogy.com/wp-content/uploads/2018/02/Cerulogy_Driving-deforestation_Jan2018.pdf [consultado marzo 23 de 2021]

OCAMPO-PEÑUELA, NATALIA; GARCÍA-ULLOA, JOHN; GHAZOUL, JABOURY; ETTER, ANDRES. Quantifying impacts of oil palm expansion on Colombia's threatened biodiversity. Biological Conservation, v. 224, 2018, p. 117-12.https://doi.org/10.1016/j.biocon.2018.05.024

OGUNKUNLE, OYETOLA; AHMED, NOOR A. review of global current scenario of biodiesel adoption and combustion in vehicular diesel engines. Energy Reports, v. 5, 2019, p. 1560-1579.https://doi.org/10.1016/j.egyr.2019.10.028

PAUCARO-MENACHO, LUZ; SALVADOR-REYES, REBECA; GUILLÉN-SANCHEZ, JHOSELINE; CAPA-ROBLES, JUAN; MORENO-ROJO, CESAR. Estudio comparativo de las características físico-químicas del aceite de sacha inchi (Plukenetia volubilis l.), aceite de oliva (Olea europaea) y aceite crudo de pescado. Scientia Agropecuaria, v. 6, n. 4, 2015, p. 279-290.https://doi.org/10.17268/sci.agropecu.2015.04.05

RAMOS-ESCUDERO, FERNANDO; MUÑOZ, ANA-MARÍA; RAMOS-ESCUDERO, MONICA; VIÑAS-OSPINA, ADRIANA; MORALES, MARIA-TERESA; ASUERO, AGUSTÍN G. Characterization of commercial Sacha inchi oil according to its composition: tocopherols, fatty acids, sterols, triterpene and aliphatic alcohols. Joournal Of Food Science and Technology, v. 56, 2019, p. 4503–4515. https://doi.org/10.1007/s13197-019-03938-9

RAMOS-ESCUDERO, FERNANDO; PONCE-DAYER, LADY; BARNETT-MENDOZA, EDY; CELI-SAAVEDRA, LUIS; RAMOS-ESCUDERO, MÓNICA. Perfil de ácidos grasos de aceite de Sacha inchi (Plukenetia volubilis) en comparación con otros aceites vírgenes comestibles. Revista Campus, v. 21, n. 21, 2016, p. 101-108.

REDDY, A.N.R.; SALEH, A.A.; ISLAM, M.S.; RAHMAN, M.R.; MASJUKI, H.H. Experimental evaluation of fatty acid composition influence on Jatropha biodiesel physicochemical properties. Journal of renewable and sustainable energy, v. 10, n. 1, 2018, e013103.https://doi.org/10.1063/1.5018743

SAENGSORN, KIATTIPHUMI; JIMTAISONG, AMPA. Determination of hydrophilic–lipophilic balance value and emulsion properties of sacha inchi oil. Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine, v. 7, n. 12, 2017, p. 1092-1096.https://doi.org/10.1016/j.apjtb.2017.10.011

SANCHEZ-TORRES, JOSÉ-ALCIDES. Determinación de la relación entre parámetros de proceso y rendimiento de obtención de biodiesel a partir de aceites de cocina usados, con base en meta-análisis [Tesis de Maestría en Diseño y Gestión de Procesos]. Bogotá (Colombia): Universidad de la Sabana, Facultad de ingeniería, 2014, 171 p.

SIA, CHEE-BING; KANSEDO, JIBRAIL; TAN, YIE-HUA; LEE, KEAT-TEONG. Evaluation on biodiesel cold flow properties, oxidative stability and enhancement strategies: A review. Biocatalysis and Agricultural Biotechnology, v 24, 2020, e101514.https://doi.org/10.1016/j.bcab.2020.101514

SUNDRAM, SHAMALA; INTAN-NUR, A.M. South American Bud rot: A biosecurity threat to South East Asian oil palm. Crop Protection, v. 101, 2017, p. 58-67.https://doi.org/10.1016/j.cropro.2017.07.010

WANG, SUNAN; ZHU, FAN; KAKUDA, YUKIO. Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.): Nutritional composition, biological activity, and uses. Food Chemistry, v. 265, 2018, p. 316–328.https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2018.05.055

YASAR, FEVZI. Comparison of fuel properties of biodiesel fuels produced from different oils to determine the most suitable feedstock type. Fuel, v. 264, 2020, e116817. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2019.116817

YATE, ANDREA V.; NARVÁEZ, PAULO C.; ORJUELA, ALVARO; HERNÁNDEZ, ADRIANA; ACEVEDO, HELMER. A systematic evaluation of the mechanical extraction of Jatropha curcas L. oil for biofuels production. Food and Bioproducts Processing, v. 122, 2020, p. 72-81. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2020.04.001

ZHOU, JIEXIN; MA, YANLI; JIA, YIJIA; PANG, MINGJIE; CHENG, GUIGUANG; CAI, SHENGBAO. Phenolic profiles, antioxidant activities and cytoprotective effects of different phenolic fractions from oil palm (Elaeis guineensis Jacq.) fruits treated by ultra-high pressure. Food Chemistry, v. 288, 2019, p. 68-77.https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2019.03.002

ZULETA, ERNESTO C.; RIOS, LUIS A.; BENJUMEA, PEDRO-N. Oxidative stability and cold flow behavior of palm, sacha-inchi, jatropha and castor oil biodiesel blends. Fuel Processing Technology, v. 102, 2012, p. 96-101.https://doi.org/10.1016/j.fuproc.2012.04.018

Cómo citar
Caballero Hernández, Y. T., Medina Caballero, L. F., Mora Vergara, L. Z., Millan Alvarado, S. A., & Basto Flórez, L. E. (2021). Estudio del biodiesel obtenido a partir de aceite de Sacha inchi (Plukenetia volubilis Linneo). Biotecnología En El Sector Agropecuario Y Agroindustrial, 20(1), 41-53. https://doi.org/10.18684/rbsaa.v20.n1.2022.1585
Publicado
2021-12-13
Sección
Artículos de Investigaciòn