Enzymatic ethanolysis of high free fatty acid jatropha oil using Eversa Transform

Abstract

La reducción del coste de producción de biodiésel vía catálisis enzimática es crucial para hacerlo competitivo con tecnologías más conocidas y asentadas; por ello, es necesario un proceso de un solo paso para la conversión de aceites con alto contenido en ácidos grasos libres en ésteres etílicos de ácidos grasos (Biodiesel) utilizando una lipasa de bajo coste. El aceite de jatrofa, con alto contenido en ácidos grasos libres (FFA) (9,4%), se transformó en biodiésel utilizando una lipasa (Eversa Transform 2.0) como catalizador y etanol como alcohol. La optimización del proceso se llevó a cabo utilizando un diseño factorial (DF) y la metodología de superficie de respuesta (RSM). Los modelos obtenidos se utilizaron para determinar las condiciones de operación óptimas para un escenario de escalado, y proporcionaron una comprensión profunda del mecanismo de reacción. Se observó que los mayores rendimientos alcanzables, dentro del rango de condiciones operativas probadas, se alcanzaban cuando la concentración de catalizador era del 4,2 %, la relación molar alcohol/aceite era de 6:1 y la temperatura de operación era de 36 °C. Con estas condiciones de operación, el rendimiento del ester etílico (FAEE) fue superior al 98%. El FAEE producido puede utilizarse como un prometedor sustituto de los combustibles diésel derivados del petróleo, ya que cumple la Norma Europea de Biodiésel EN 14214 en todos los aspectos probados excepto en la oxidación.