Process optimization of biodiesel production from wild rapeseed (Brassica campestris)

Abstract

Recibido 09 junio 2011; aceptado 09 marzo 2012Resumen Los objetivos de esta investigación fueron, optimizar el rendimiento de biodiesel a partir del aceite de colza silvestre en función de la relación molar metanol/aceite, la concentración de catalizadores homogéneos NaOH y KOH, temperatura y tiempo de transesterificación a través de la metodología de superficie respuesta, y determinar las características fisicoquímicas del biodiesel obtenido en condiciones optimizadas. Fue aplicado un diseño de Plackett y Burman (PB12) para la etapa de screening y un diseño compuesto central rotacional (DCCR) para la optimización final. Las condiciones que maximizan el rendimiento de biodiesel (77.8 %) se obtuvieron a concentraciones de 0 -0.2 % de NaOH y de 0.4 a 0.6 % de KOH, con tiempos de 77 a 81 minutos, manteniendo constante la relación molar metanol/aceite en 6/1 y una temperatura de 60ºC. Las propiedades fisicoquímicas del biodiesel obtenido en condiciones optimizadas cumplen con las especificaciones técnicas dadas por la ASTM D6751 -07 y EN14214.Palabras clave: Diseños experimentales, Transesterificación, metanolisis, Plackett y Burman. AbstractThe objectives of this study were, to optimize the performance of biodiesel from rapeseed wild oil depending on the molar ratio methanol / oil, the concentration of NaOH and KOH homogeneous catalysts, temperature and time of transesterification through the response surface methodology, and determining the physicochemical characteristics of biodiesel obtained under optimized conditions. A Plackett and Burman (PB12) design was applied for the screening stage and a rotatable central composite design (DCCR) for the final optimization. The conditions that maximize the yield of biodiesel (77.8%) were obtained at concentrations of 0 to 0.2% NaOH and 0.4 to 0.6% KOH, with time from 77 to 81 minutes, keeping constant the molar ratio of methanol/oil in 6/1 and a temperature of 60 °C. The physicochemical properties of biodiesel obtained under optimized conditions meet the technical specifications given by ASTM D6751 -07 and EN14214.