El aceite vegetal hidrotratado ( HVO ) es un biocombustible elaborado mediante hidrocraqueo o hidrogenación de aceite vegetal . El hidrocraqueo rompe las moléculas grandes en otras más pequeñas utilizando hidrógeno, mientras que la hidrogenación agrega hidrógeno a las moléculas. Estos métodos se pueden utilizar 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 elaborado mediante esterificación .
La mayoría de los aceites vegetales y animales son triglicéridos , aptos para la refinación. Las materias primas de la refinería incluyen canola , algas , jatropha , 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 requerida ]
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 del oxígeno en forma de agua) y/o descarboxilación (eliminación del oxígeno en forma de 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 se produce incluso por debajo de los -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 frío (CFPP) prácticamente corresponde 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 que se utiliza habitualmente para producir biodiésel se conoce como transesterificación . [2]
La producción de biodiésel también produce glicerol, pero la producción de HVO no.
En toda la industria energética se realizan diversas etapas de conversión de combustibles de hidrocarburos renovables producidos mediante hidrotratamiento. Algunos ejemplos comerciales de refinación de aceite vegetal son:
Neste es el mayor fabricante, con una producción anual de aproximadamente 3,3 millones de toneladas (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 a Neste, REG Synthetic Fuels, LLC, ENI, UPM Biofuels, Diamond Green Diesel, en asociación con países de todo el mundo. Los fabricantes de estos diésel renovables informan de reducciones de emisiones de gases de efecto invernadero del 40-90% en comparación con el diésel fósil, [8] [9] [10] 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 diésel o infraestructura sin muchas modificaciones mecánicas [11] y en cualquier proporción con los diésel basados en petróleo. [8]
El diésel renovable a partir de aceite vegetal es un sustituto cada vez más extendido del petróleo. [12] 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 2.000 millones de galones de combustible en el estado según los requisitos de su Estándar de Combustible con Bajo Contenido de Carbono en los próximos diez años. Se informa que las flotas que funcionan con diésel renovable de varias refinerías y materias primas experimentan menores emisiones, menores costos de mantenimiento y una experiencia de conducción casi idéntica al utilizar este combustible. [13]
Se han planteado varias cuestiones sobre la sostenibilidad del aceite de oliva virgen, principalmente en relación con el origen 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. La demanda adicional de aceite de oliva virgen tendría que satisfacerse con aceites vegetales vírgenes de cultivos, pero la desviación de aceites vegetales del mercado alimentario hacia el sector de los biocombustibles se ha vinculado al aumento de los precios mundiales de los alimentos y a 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. [14]
Un estudio de 2022 publicado por el Consejo Internacional de Transporte Limpio concluyó que el aumento previsto de la capacidad de diésel renovable en los EE. UU. agotaría rápidamente el suministro disponible de aceites de desecho y residuales, y dependería cada vez más del aceite de soja nacional e importado. [15] El informe también señaló que el aumento de la producción estadounidense de diésel renovable 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 asociada endémicamente con la deforestación y la destrucción de la turba.