El aceite vegetal hidrotratado ( HVO ) es un biocombustible obtenido mediante hidrocraqueo o hidrogenación de aceite vegetal . El hidrocraqueo rompe moléculas grandes en otras más pequeñas usando hidrógeno , mientras que la hidrogenación agrega hidrógeno a las moléculas. Estos métodos pueden utilizarse para crear sustitutos de la gasolina , el diésel , el propano , el queroseno y otras materias primas químicas . El combustible diésel producido a partir de estas fuentes se conoce como diésel verde o diésel renovable .
El combustible diésel creado mediante hidrotratamiento se denomina diésel verde y es distinto del biodiésel obtenido mediante esterificación .
La mayoría de los aceites vegetales y animales son triglicéridos , aptos para refinar. Las materias primas de las refinerías incluyen canola , algas , jatrofa , salicornia , aceite de palma , sebo y soja . Un tipo de alga, Botryococcus braunii , produce un tipo diferente de aceite, conocido como triterpeno , que se transforma en alcanos mediante un proceso diferente. [ cita necesaria ]
La producción de aceites vegetales hidrotratados se basa en la introducción de moléculas de hidrógeno en la molécula de grasa o aceite crudo. Este proceso está asociado con la reducción del compuesto de carbono. Cuando se utiliza hidrógeno para reaccionar con triglicéridos, pueden ocurrir diferentes tipos de reacciones y se combinan diferentes productos resultantes. [1] El segundo paso del proceso implica convertir los triglicéridos/ácidos grasos en hidrocarburos mediante hidrodesoxigenación (eliminación de oxígeno como agua) y/o descarboxilación (eliminación de oxígeno como dióxido de carbono).
Un ejemplo de fórmula de esto es C 3 H 5 (RCOO) 3 + 12H 2 -> C 3 H 8 + 3RCH 3 + 6H 2 O
La fórmula química del diésel HVO es C n H 2n+2
Los aceites hidrotratados se caracterizan por tener muy buenas propiedades a bajas temperaturas. El punto de enturbiamiento también se produce por debajo de -40 °C. Por lo tanto, estos combustibles son adecuados para la preparación de combustible premium con un alto índice de cetano y excelentes propiedades a bajas temperaturas. El punto de obstrucción del filtro en frío (CFPP) corresponde prácticamente al valor del punto de enturbiamiento, por lo que el valor del punto de enturbiamiento es significativo en el caso de los aceites hidrotratados. [1]
Tanto el diésel HVO (diésel verde) como el biodiésel se elaboran a partir de la misma materia prima de aceite vegetal. Sin embargo, las tecnologías de procesamiento y la composición química de los dos combustibles difieren. La reacción química comúnmente utilizada para producir biodiesel se conoce como transesterificación . [2]
La producción de biodiesel también produce glicerol, pero la producción de HVO no.
En toda la industria energética se realizan varias etapas de conversión de combustibles de hidrocarburos renovables producidos mediante hidrotratamiento. Algunos ejemplos comerciales de refinación de aceites vegetales son:
Neste es el mayor fabricante y produce ca. 3,3 millones de toneladas anuales (2023). [7] Neste completó su primera planta NExBTL en el verano de 2007 y la segunda en 2009. Petrobras planeó utilizar 256 megalitros (1.610.000 bbl) de aceites vegetales en la producción de combustible H-Bio en 2007. ConocoPhilips está procesando 42.000 galones estadounidenses. por día (1.000 bbl/d) de aceite vegetal. Otras empresas que trabajan en la comercialización e industrialización de hidrocarburos renovables y biocombustibles incluyen Neste, REG Synthetic Fuels, LLC, ENI, UPM Biofuels y Diamond Green Diesel, asociadas con países de todo el mundo. Los fabricantes de estos diésel renovables informan reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero del 40 al 90 % en comparación con el diésel fósil, [8] así como mejores propiedades de flujo en frío para trabajar en climas más fríos. [8] Además, todos estos diésel ecológicos se pueden introducir en cualquier motor o infraestructura diésel sin muchas modificaciones mecánicas [9] en cualquier proporción con los diésel a base de petróleo. [8]
El diésel renovable procedente de aceite vegetal es un sustituto cada vez mayor del petróleo. [10] Las flotas de California utilizaron más de 200.000.000 de galones de diésel renovable en 2017. La Junta de Recursos del Aire de California predice que se consumirán más de 2 mil millones de galones de combustible en el estado según los requisitos de su Estándar de combustible bajo en carbono en los próximos diez años. Se informa que las flotas que operan con diésel renovable procedente de diversas refinerías y materias primas registran menores emisiones, menores costos de mantenimiento y una experiencia casi idéntica al conducir con este combustible. [11]
Se han planteado una serie de cuestiones sobre la sostenibilidad de HVO, principalmente en relación con el abastecimiento de sus materias primas lipídicas. Los aceites usados, como el aceite de cocina usado, son un recurso limitado y su uso no puede ampliarse más allá de cierto punto. Una mayor demanda de HVO tendría que satisfacerse con aceites vegetales vírgenes de cultivos, pero el desvío de aceites vegetales del mercado de alimentos al sector de los biocombustibles se ha relacionado con el aumento de los precios mundiales de los alimentos y con la expansión e intensificación agrícola mundial . Esto está asociado con una variedad de implicaciones ecológicas y ambientales ; Además, las emisiones de gases de efecto invernadero derivadas del cambio de uso de la tierra pueden en algunas circunstancias anular o superar cualquier beneficio derivado del desplazamiento de los combustibles fósiles. [12]
Un estudio de 2022 publicado por el Consejo Internacional sobre Transporte Limpio encontró que el aumento previsto de la capacidad de diésel renovable en los EE. UU. agotaría rápidamente el suministro disponible de aceites usados y residuales, y dependería cada vez más del aceite de soja nacional e importado. [13] El informe también señaló que el aumento de la producción de diésel renovable en Estados Unidos corría el riesgo de impulsar indirectamente la expansión del cultivo de aceite de palma en el sudeste asiático, donde la industria del aceite de palma todavía está endémicamente asociada con la deforestación y la destrucción de la turba.