En esta Tesis Doctoral se estudian diferentes catalizadores que pueden emplearse para la producción de biodiésel, un combustible renovable procedente de la biomasa, que puede sustituir al diésel de origen fósil empleado actualmente en los motores de combustión interna. El óxido de calcio ha mostrado ser uno de los catalizadores sólidos básicos más prometedores para la sustitución del actual proceso catalítico homogéneo que emplea la industria. El uso de este catalizador, sin embargo, posee una serie de dificultades que se han abordado en esta tesis. Se ha desarrollado un procedimiento que protege al catalizador activado del aire ambiente, lo que facilita su manipulación y almacenamiento una vez activado y la transferencia hasta el reactor donde se lleva a cabo la reacción de transesterificación. Este procedimiento consiste en mezclar el CaO con una pequeña cantidad de biodiésel, lo que permite la exposición de la mezcla al aire durante varias horas sin que tenga lugar la desactivación del catalizador. Este procedimiento no sólo protegía al catalizador del envenenamiento, sino que además provocaba un aumento en la velocidad de reacción de transesterificación. En este trabajo se ha conseguido averiguar las causas de esta promoción catalítica. También se ha desarrollado un eficaz procedimiento de lavado por el que se consiguen eliminar los jabones cálcicos que actualmente impedirían la comercialización del biodiésel obtenido con CaO. Los catalizadores básicos no permiten el tratamiento de aceites vegetales y grasas animales de baja calidad, por su alto contenido en ácidos grasos libres y agua; para este fin se requieren catalizadores ácidos. En esta Tesis Doctoral se ha evaluado la actividad catalítica de dos catalizadores ácidos basados en grupos sulfónicos: uno basado en sílice funcionalizada con grupos organosulfónicos y otro en poliestireno sulfonado. Ambos catalizadores han resultado ser activos en la transesterificación de triglicéridos, pero el primero de ellos resultó no ser reutilizable, lo que motivó el estudio de las causas que provocaban la desactivación de este catalizador. El catalizador basado en poliestireno sulfonado mostró ser activo en la obtención de biodiésel a partir de un aceite con un alto contenido en ácidos grasos libres. Este catalizador resulta especialmente interesante y prometedor debido a que, a su vez, posee las ventajas de la catálisis homogénea y de la catálisis heterogénea. Por una parte tiene la ventaja de ser soluble en el medio de reacción, lo que facilita la accesibilidad de los reactivos a los centros activos y por otra parte, debido a su naturaleza polimérica, ofrece la posibilidad de poder ser separado del medio mediante técnicas de ultrafiltración para su posterior reutilización. Este catalizador ha mostrado ser reutilizable, manteniendo la misma actividad durante los distintos ciclos. Además ofrece la posibilidad de poder ser preparado a partir de residuos de poliestireno. En este trabajo se ha conseguido preparar un catalizador de este tipo a partir de envases de yogur, que ha mostrado una actividad similar a la obtenida con su homólogo comercial.

307 páginas, 64 figuras, 16 tablas,3 esquemas y 2 solicitudes de patentes. Tesis para optar al grado de Doctora por el Departamento de Química Física Aplicada de la Facultad de Ciencias de la Universidad Autónoma de Madrid presentada el 21.12.2011 por Ana Carolina Alba Rubio.

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