Con esta nueva entrada pretendo hacer una revisión lo más crítica posible a la formación de biodiesel a nivel industrial empleando enzimas como catalizadores. Intentare hacerlo de la forma más amena posible para que todo el mundo lo entienda. Si queda alguna duda, no dudéis en preguntar. Lo hare en tres entradas, poco a poco: un poco de teoría, tipos de producción y cosas con más detalle hablando de aspectos económicos.
Un poco de Teoría (1 de 3)
Para empezar, ¿Qué es el biodiesel? Antes de contestar a esta pregunta diré que es un ácido graso. Un ácido graso es una molécula lineal que termina en un carbono, dos oxígenos y un hidrógeno (COOH). La molécula lineal está compuesta por átomos de carbono (a los cuales siempre les acompañan dos hidrógenos), lo más habitual es entre 4 y 20 carbonos. Por ejemplo el ácido oleico es un ácido graso de 18 átomos de carbono y se considera de cadena larga. En la imagen las bolitas grises son los átomos de carbono, las rojas los oxígenos y las azules los hidrógenos. Esta “torcido” por poseer un doble enlace (como los que explica Aprendiz en la Las hojas son verdes. 2ª Parte).
Bien, esta molécula es muy energética ya que contiene bastantes átomos de carbono y el organismo para obtener energía de los ácidos grasos va rompiendo los carbonos de dos en dos empleando enzimas. Los ácidos grasos proporcionan más energía que los azucares, pero su metabolización es más lenta, por eso el organismo emplea preferiblemente azucares y almacena los ácidos grasos. Para almacenarlos, lo más rentable es “empaquetarlos”, algo que parece lógico. La forma de hacerlo es utilizando glicerol.
El glicerol es una molécula lineal de 3 átomos de carbono, y a cada uno de ellos se puede unir un ácido graso. Si sus 3 átomos están ocupados por ácidos grasos hablamos de un triglicérido; si hay dos, un diglicérido; y si hay uno, un monoglicérido.
Entonces, cuando el organismo necesita ácidos grasos, rompe los enlaces formados (C-O-C), de ello se encarga la querida lipasa. La lipasa es un enzima, y los enzimas son catalizadores biológicos específicos de cada reacción. Otro catalizador de esta reacción también es el NaOH, la sosa, de esta reacción se han beneficiado mucho nuestras abuelas para hacer jabones.
Esta reacción, en la que se libera el ácido graso, ocurre en un medio acuoso. Si en lugar de agua ponemos un alcohol como el metanol (OH-CH3), hay nuevas posibilidades. Lo que interesa del metanol es su grupo CH3, ya que en presencia de éste, cuando la lipasa actúa liberando el ácido graso, es capaz de incorporarlo al ácido graso. Entonces, el ácido graso pasa a tener en su extremo, unido a uno de sus oxígenos un átomo de carbono con tres hidrógenos. Bien, pues esto es el biodiesel.
Ahora que sabemos un poco más definimos químicamente biodiesel como: ácido graso de cadena larga con una alquilación. Una alquilación es la unión de una cadena de átomos de carbono, en el caso del metanol sería un CH3 como ya hemos explicado, pero si por ejemplo ponemos etanol se añadirían dos carbonos (-CH2-CH3). Las propiedades son parecidas. Hay diferentes tipos de alquilación, las más comunes son las del metanol y etanol, y hablaríamos de metilaciones y etilaciones, respectivamente.
El caso es que no podemos emplear el aceite directamente como combustible porque es viscoso y poco volátil, es por eso que se alquila (unión de átomos de carbono) para hacerlo más volátil y menos viscoso.
Hasta aquí, la primera parte.
To be continued...
