Ingresar

PJ-MA-53 Elaboración de biodiesel reciclando manteca de cerdo quemada por medio del método de transesterificación.


Categoría: Pandilla Juvenil (1ro. 2do. y 3ro. de nivel Secundaria)
Área de participación: Medio Ambiente

Equipo: Elaboración de biodiesel reciclando manteca de cerdo quemada por medio del método de transesterificación.

Miembros del equipo:
Yan Didier Yan Didier Rojas Pérez
Karely Sinaí Jimeno Blando
Aixa Mariane Solano Nieves

Asesor: LAURA ISELA SALDAÑA SANCHEZ

Escuela: CENTRO ESCOLAR ZAMA

Resumen

Uno de los problemas más comunes en nuestro país es la contaminación, esta puede ser causada por diferentes factores, uno de ellos son las inundaciones, una forma muy común de que sucedan son por las tuberías tapadas, algunas de estas causas son que la manteca de cerdo que ya está quemada, los vendedores de diferentes alimentos que contienen manteca la desechan por la coladera, y hacen que esta misma al secarse se haga una tipo piedra que puede llegar a pesar hasta 7 toneladas, las tuberías colapsan y así se ocasionan algunas las inundaciones, incrementado en riesgo para las personas de bajos recursos ya que sus casas son inundadas y muchas de sus pertenencias se pierden o dejan de servir, incluso pueden llegar a descomponer un vehículo, y al pasar todo esto los automóviles empiezan a gastar más gasolina, y esta misma causa que la contaminación incrementa en grandes cantidades. Mientras que la contaminación en su mayoría está causada por el tránsito en todo el país, y la gasolina es la razón de esta gran consecuencia, un combustible ordinario contamina en muy altas cantidades, un diésel contamina un poco menos que la gasolina, pero a comparación de un biodiesel, este no contamina en absoluto, por lo que nosotros decidimos elaborar un biodiesel usando la manteca de cerdo que ya esta quemada para poder lograr hacer  que reduzca  tanto la contaminación como las inundaciones para poder crear un ambiente más sano para  mejorar la calidad de las otras personas.

Pregunta de Investigación

¿Cómo podemos elaborar biodiesel reciclando la manteca de cerdo por el método de transesterificación?

Planteamiento del Problema

En la actualidad hay demasiadas inundaciones debido a que las tuberías están tapadas; esto es ocasionado por distintos factores como la basura y desechos, particularmente  la manteca de cerdo quemada que las personas arrojan a las coladeras es un problema mayor, pues no existe manera de eliminarlo una vez que esta se seca, y esto causa que se vaya juntando; según la NSF Internacional puede llegar a pesar 7 toneladas, provocando que las tuberías exploten, además de que ya no permite desazolvar el agua de las lluvias correctamente.

Por otra parte los combustibles para vehículos contaminan demasiado, tan solo el diesel libera 4 veces más dióxido de carbono que la gasolina, el cual acelera el efecto invernadero, en cambio el biodiesel no contamina, cabe mencionar que este se consume  un poco más rápido que un combustible ordinario.

Esta manteca se podría aprovechar para hacer biodiesel y con ello contribuir en el cuidado del medio ambiente.

Antecedentes

Se denomina biodiésel a un biocombustible que se emplea como reemplazo del diésel, un combustible también conocido como gasóleo o gasoil. Se trata de una sustancia que se produce mediante grasas animales o aceites de origen vegetal que son sometidos a distintos procesos industriales. El biodiésel suele ser mezclado con el diésel que procede del petróleo. Dicha combinación puede realizarse en distintas cantidades. El B100 es el biodiésel puro (o 100% biodiésel). En cambio, según el porcentaje de biodiésel en la mezcla, puede hablarse de B50, B15, etc.

Dado que el biodiésel es menos contaminante que los que surgen del petróleo, existen muchas campañas que recomiendan su uso para la alimentación de diversos tipos de motores, entre los cuales sobresalen los de automóviles. Además los combustibles procedentes de hidrocarburos no son renovables: es decir, pueden agotarse. En cambio, el biodiésel fabricado con aceites vegetales puede renovarse a través de nuevas plantaciones.

La manteca de cerdo es la parte grasa del cerdo empleada en la elaboración de ciertos platos. Esta se emplea en diversas cocinas de todo el mundo. Entre los mayores consumidores se encuentra la cocina china, en algunos países de Europa y recientemente la cocina estadounidense, en donde es empleada en la fritura de las papas fritas y en la repostería. Se recomienda que el consumo de esta grasa animal sea moderado, por la cantidad de calorías que posee. Sin embargo, esta grasa contiene grandes nutrientes que son muy beneficiosos para la salud.

La manteca de cerdo es muy buena para el corazón, pues esta contiene una gran cantidad de grasas monoinsaturadas que son muy saludables para la buena salud cardiovascular.
Es un alimento rico en fósforo y calcio, así como el cloro, aunque las propiedades nutritivas de la manteca de cerdo no destaquen por sus altos valores nutritivos, contiene sobre todo vitamina K y E, resultando ser muy pobre en las demás, con unos valores casi nulos.
Mejora la fortaleza de los huesos, aunque su aporte mineral en calcio y fósforo sea tan bajo, la manteca de cerdo ayuda que con estos minerales los huesos estén más fuertes y sanos. De esta forma no se romperán con tanta facilidad durante una caída o al recibir un golpe muy fuerte.

La obtención de biodiesel y de glicerina, como producto secundario, se produce gracias a la reacción de transesterificación o alcohólisis a partir de un aceite vegetal con un alcohol de cadena corta (metanol principalmente, aunque puede ser realizado también con etanol, propanol o butanol), mediante la presencia de un catalizador.

Los aceites vegetales y grasas animales están constituidos fundamentalmente por triglicéridos y, junto al alcohol adecuado (metanol generalmente), se obtiene la glicerina como subproducto y el éster (metiléster o éster metílico al emplearse metanol), que ya puede utilizarse como biocarburante. Se tiene la particularidad que la glicerina y el éster no son miscibles, no se agrupan, por lo que el rendimiento de la reacción comentada es cercano al 100 %.

La reacción de transesterificación que tiene lugar se produce desglosada en tres reacciones, debido a que la materia prima inicial está formada por triglicéridos que se van transformando a diglicéridos, monoglicéridos, etc., hasta llegar a glicerina.

Objetivo

Elaborar biodiesel con manteca de cerdo quemada por el método de transesterificación.

Justificación

Muchos establecimientos de comida generan a diario desechos de manteca de cerdo, sin embargo no tienen algún procedimiento para tirar los residuos, en consecuencia de ello lo tiran a las coladeras sin saber que daños podrían ocasionar al medio ambiente; se han realizado estudios que comprueban que estos desechos forman una especie de icebergs que pueden pesar hasta 7 toneladas, por lo cual elaborar un biocombustible reciclando la manteca de cerdo quemada ayudará a evitar las inundaciones frecuentes causadas por esta misma.

El biodiesel contamina 100% menos que un diesel normal, este es un tema o propuesta que podría disminuir mucho el nivel de dióxido de carbono  desprendido de la quema de combustibles fósiles en el ambiente, el cual es nocivo para la salud.

La elaboración de este biodiesel se logra eliminando los triglicéridos de la manteca de cerdo quemada por medio de la transesterificación, hasta que se obtiene un tipo de glicerina.

Hipótesis

Si logramos elaborar un biocombustible reciclando manteca quemada entonces podremos minimizar las inundaciones causadas por las coladeras tapadas y con ello favorecer al medio ambiente.

Método (materiales y procedimiento)

Ingredientes:

1L de manteca de cerdo quemada.

3 Botes de un litro.

Sosa cáustica.

Alcohol etílico de 70°.

Báscula de alimentos o una cuchara de té.

Probeta.

1 Embudo

4 Papeles filtro o 2 paños

Guantes de látex

Cubre-bocas

Bata de laboratorio

Procedimiento:

1.-Colocar uno de los embudos dentro de una de las botellas.

2.-Sobre este colocar 1 papel filtro o un paño.

3.-Verter la manteca de cerdo.

4.-Pesar 6 gramos de sosa cáustica o una cucharada de té.

5.-Medir 200 mililitros de alcohol etílico con la probeta.

6.-Colocar un embudo en otra botella limpia.

7.-Mezclar el alcohol etílico con la sosa cáustica (para crear metóxido)

8.-Agitar la botella hasta disolver completamente la sosa cáustica.

9.-En la botella con la manteca ya filtrada colocar un embudo y verter el metóxido.

10.-Cerrar la botella.

11.-Agitar la manteca con el metóxido (causa que la glicerina se aciente)

12.-Dejar reposar la mezcla aproximadamente 8 horas.

13.-Colocar un embudo sobre la botella limpia y junto a este posicionar un papel filtro o un paño.

14.-verter la mezcla ya reposada sobre el filtro (evitara que la glicerina se vuelva a combinar con este)

15.-El biodiesel ya puede ser usado como combustible.

 

Galería Método

Resultados

PRIMERA PRUEBA:

La parte de abajo seria glicerina y la parte de arriba el biodiesel, sin embargo nuestra mezcla se dividió en tres partes: glicerina, un líquido amarillento huevo y el biodiesel, por ello decidimos hacer otra prueba.

SEGUNDA PRUEBA:

Esperamos durante 3 días; más sin embargo esta prueba salió muy diferente a la primera puesto que al mezclar el metanol con la manteca de cerdo de forma

inmediata cambió su forma líquida por una gelatinosa; pero al final  se obtuvo el biodiesel.

Lonas – Elaboración de biodiesel reciclando manteca de cerdo quemada por medio del método de transesterificación

Engargolado – Elaboración de biodiesel reciclando manteca de cerdo quemada por medio del método de transesterificación

 

 

 

Galería Resultados

Discusión

PRIMERA PRUEBA:

En la primera prueba decidimos dividir a la mitad las cantidades de los ingredientes a excepción de la sosa cáustica; Esperamos poco más de media semana para ver cómo había resultado nuestro biodiesel, el cual se tenía que dividir en dos partes; la parte de abajo seria glicerina y la parte de arriba el biodiesel, sin embargo nuestra mezcla se dividió en tres partes: glicerina, un líquido amarillento huevo y el biodiesel, por ello decidimos hacer otra prueba.

 

SEGUNDA PRUEBA:

En esta prueba al igual que en la primera dividimos las cantidades por la mitad junto con la sosa cáustica, repetimos el procedimiento de nuestra metodología y

esperamos durante 3 días; más sin embargo esta prueba salió muy diferente a la primera puesto que al mezclar el metanol con la manteca de cerdo de forma

inmediata cambió su forma líquida por una gelatinosa; pero al final  se obtuvo el biodiesel.

Conclusiones

En los dos casos salió el biodiesel, aunque de formas distintas, sin embargo el biodiesel funciona perfectamente como desengrasante, por ello nuestros

resultados fueron benéficos pues nuestro biodiesel funciona como desengrasante, además de se cumplió lo esperado con el funcionamiento de este.

Bibliografía

Energia VM. (2019). Biodiésel: ¿Qué es y para qué sirve?. 2020, de Energia VM Sitio web: https://www.energyavm.es/biodiesel-que-es-y-para-que-sirve/

 

R Legaz Berbel. (2010). Estudio de la viscosidad y densidad de diferentes aceites para su uso como biocombustible . UPCommons, 1, 102.

 

Iliana Ernestina Medina Ramírez, Norma Angélica Chávez Vela, Juan Jáuregui Rincón. (Mayo – Agosto 2012). Biodiesel, un combustible renovable. Investigación y Ciencias Universidad Autónoma de Aguascalientes, 1, 70.

 

Andrea Collymore Rodríguez; Ricardo Arencibia Jorge; Armando Blanco García; Juan A. Araújo Ruiz. (2006). Producción científica mundial sobre biodiesel . 2020, de World scientific production on biodiesel Sitio web: http://scielo.sld.cu/pdf/aci/v18n5/aci041108.pdf

Edilberto Antonio Llanes Cedeño Juan Rocha-Hoyos Paolo Salazar Alvear Johanna Medrano Barboza Universidad Internacional SEK. (13 de abril de 2017). Producción e Impacto del Biodiesel: Una Revisión. En INNOVA Research Journa(59-76). Ecuador: INNOVA.



PJ-MA-53 Elaboración de biodiesel reciclando manteca de cerdo quemada por medio del método de transesterificación.


PJ-MA-53 Elaboración de biodiesel reciclando manteca de cerdo quemada por medio del método de transesterificación.

Summary

One of the most common problems in society is floods and environmental pollution, some of the floods are caused by lard that the locals throw in the drains, causing it to gather and it is impossible to remove it … On the other hand, a fuel ordinary pollutes in large quantities, unlike a biodiesel that does not pollute at all, we decided to try to minimize pollution such as floods by making biodiesel by recycling burnt lard.

Currently there are too many floods because the pipes are clogged; This is caused by various factors such as garbage and waste, particularly the burned lard that people throw into the strains is a major problem, because there is no way to remove it once it dries, and this causes it to come together ; According to the NSF International, it can weigh 7 tons, causing the pipes to explode, in addition to the fact that it is no longer possible to remove the rainwater properly.  On the other hand, vehicle fuels pollute too much, only diesel releases 4 times more carbon dioxide than gasoline, which accelerates the greenhouse effect, while biodiesel does not pollute, it should be mentioned that it consumes a little faster than ordinary fuel.

This butter could be used to make biodiesel and thereby contribute to caring for the environment.

Research Question

How can we make biodiesel by recycling pork butter using the transesterification method?

Problem approach

Currently there are too many floods because the pipes are clogged; This is caused by various factors such as garbage and waste, particularly the burned lard that people throw into the strains is a major problem, because there is no way to remove it once it dries, and this causes it to come together ; According to the NSF International, it can weigh 7 tons, causing the pipes to explode, in addition to the fact that it is no longer possible to remove the rainwater properly.  On the other hand, vehicle fuels pollute too much, only diesel releases 4 times more carbon dioxide than gasoline, which accelerates the greenhouse effect, while biodiesel does not pollute, it should be mentioned that it consumes a little faster than ordinary fuel.

This butter could be used to make biodiesel and thereby contribute to caring for the environment.

Background

Objective

To produce biodiesel with burned pork butter using the transesterification method.

Justification

Everyday many restaurants generate wastes of pork butter, however they do not have any procedure to dispose of the waste, as a result they throw it into the sewer without knowing the damage,that it will be caused to the environment; Studies have been carried out that prove that these wastes form a kind of icebergs that can weigh up to 7 tons, so making a biofuel by recycling the burned lard will help avoid frequent flooding caused by it.

Biodiesel pollutes 100% less than normal diesel, this is an issue or proposal that could greatly reduce the level of carbon dioxide released from burning fossil fuels in the environment, which is harmful to health.

The production of this biodiesel is achieved by eliminating triglycerides from the burned lard by means of transesterification, until a type of glycerin is obtained.

Hypothesis

If we are able to produce biodiesel by recycling burned butter then we can minimize the flooding caused by the covered sewer and help the environment

Method (materials and procedure)

Ingredients:

1L of burned lard.

3 liter boats.

Caustic soda.

70 ° ethyl alcohol.

Food scale or tea spoon.

Test tube.

1 funnel

4 filter papers or 2 cloths

Latex gloves

Mouth cover

Lab coat

Process:

1.-Place one of the funnels inside one of the bottles.

2.-On this place 1 filter paper or a cloth.

3.-Pour the lard.

4.-Weigh 6 grams of caustic soda or a tablespoon of tea.

5.-Measure 200 milliliters of ethyl alcohol with the test tube.

6.-Place a funnel in another clean bottle.

7.-Mix ethyl alcohol with caustic soda (to create methoxide)

8.-Shake the bottle until the caustic soda is completely dissolved.

9.-Place a funnel in the bottle with the butter already filtered and pour the methoxide.

10.-Close the bottle.

11.-Shake the butter with the methoxide (causes the glycerin to settle)

12.-Let the mixture stand for approximately 8 hours.

13.-Place a funnel on the clean bottle and next to this position a filter paper or a cloth.

14.-pour the already settled mixture on the filter (it will prevent the glycerin from being combined again with this one)

15.-Biodiesel can now be used as fuel.

Results

In both cases biodiesel came out, although in different ways, however biodiesel works perfectly as a degreaser, so our

results were beneficial because our biodiesel works as a degreaser, in addition to what was expected with the operation of this

Lonas – Elaboración de biodiesel reciclando manteca de cerdo quemada por medio del método de transesterificación

Engargolado – Elaboración de biodiesel reciclando manteca de cerdo quemada por medio del método de transesterificación

 

Discussion

Conclusions

FIRST TEST:

In the first test we decided to divide the quantities of the ingredients in half except for the caustic soda; We waited just over half a week to see how our biodiesel had turned out, which had to be divided into two parts; the lower part would be glycerin and the upper part biodiesel, however our mixture was divided into three parts: glycerin, an egg yellowish liquid and biodiesel, so we decided to do another test.

 

SECOND TEST:

In this test, as in the first, we divide the quantities in half together with the caustic soda, we repeat the procedure of our methodology and

we wait for 3 days; However, this test came out very differently from the first, since when mixing methanol with lard

Immediately change its liquid form for a gelatinous one; but in the end biodiesel was obtained.

Bibliography

Energia VM. (2019). Biodiésel: ¿Qué es y para qué sirve?. 2020, de Energia VM Sitio web: https://www.energyavm.es/biodiesel-que-es-y-para-que-sirve/

R Legaz Berbel. (2010). Estudio de la viscosidad y densidad de diferentes aceites para su uso como biocombustible . UPCommons, 1, 102.

 

Iliana Ernestina Medina Ramírez, Norma Angélica Chávez Vela, Juan Jáuregui Rincón. (Mayo – Agosto 2012). Biodiesel, un combustible renovable. Investigación y Ciencias Universidad Autónoma de Aguascalientes, 1, 70.

 

Andrea Collymore Rodríguez; Ricardo Arencibia Jorge; Armando Blanco García; Juan A. Araújo Ruiz. (2006). Producción científica mundial sobre biodiesel . 2020, de World scientific production on biodiesel Sitio web: http://scielo.sld.cu/pdf/aci/v18n5/aci041108.pdf

Edilberto Antonio Llanes Cedeño Juan Rocha-Hoyos Paolo Salazar Alvear Johanna Medrano Barboza Universidad Internacional SEK. (13 de abril de 2017). Producción e Impacto del Biodiesel: Una Revisión. En INNOVA Research Journa(59-76). Ecuador: INNOVA.