Biocombustibles

De acuerdo con las normas internacionales

Normas

Para asegurar la calidad de los biocombustibles, existen numerosas normas que recomiendan métodos de prueba y establecen los valores límite de las impurezas. No solo los aparatos de Metrohm son idóneos para llevar a cabo los métodos de prueba y controlar los límites, sino que también nosotros, como empresa, estamos a la vanguardia en la compilación de normas, de acuerdo con las organizaciones responsables de su desarrollo (las SDO, por sus siglas en inglés) en todo el mundo.

Nuestros aparatos y métodos cumplen con las normas internacionales referentes a los biocombustibles.


> Para saber más

Un futuro prometedor para los biocombustibles

Cromatograma de recubrimiento biolubricante

La Agencia Internacional de la Energía (AIE) considera la segunda generación de biocombustibles como una de las tecnologías clave para reducir las emisiones de CO2. Para el año 2030, la mayoría de los biocombustibles avanzados ya serán competitivos. El biocombustible avanzado depende cada vez más de microbios que fermentan biomasa, como hierbas, algas, cáscaras o productos de desecho, dejando de ser una amenaza para la seguridad alimentaria y la biodiversidad. 

> Para saber más

Índice de yodo en biodiésel

Biodiésel producido con éster metílico de ácidos grasos derivado del aceite de colza

El índice de yodo en biodiésel es la medida del número de dobles enlaces en una muestra. Es la cantidad de yodo (en g/100 g de muestra) que se puede añadir a la muestra bajo determinadas condiciones.

Valoración potenciométrica de acuerdo con la norma EN 14111

La norma europea EN 14111 describe la determinación del índice de yodo en ácidos grasos o biodiésel. Se disuelve una alícuota de muestra en una mezcla de ciclohexano y ácido acético glacial, y se trata con reactivo de Wijs. Tras un tiempo definido, se añade yoduro de potasio y agua. El yodo elemental liberado se valora entonces con una solución de tiosulfato de sodio. La norma EN 14111 permite tanto la determinación potenciométrica del punto final como la determinación óptica (con una solución de almidón como indicador).


Descargas

Contenido de agua mediante valoración Karl Fischer

Valorador coulométrico Karl Fischer con horno para preparación de muestras

Los biocombustibles son más vulnerables a la contaminación con agua que los combustibles fósiles. El agua hidroliza las uniones de éster de los ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME) y provoca la formación de ácidos grasos. Al reaccionar con el NaOH adicional, estos ácidos forman jabones que hacen más difícil la eliminación posterior del glicerol. El biodiésel con un alto contenido en agua posee una estabilidad a la oxidación notablemente más baja. Cuanto más baja sea esta estabilidad, mayor es la probabilidad de que se formen productos de la oxidación durante el almacenamiento. Estos pueden dañar el motor, en particular el sistema de inyección de combustible.

Agua en biodiésel de acuerdo con la norma 12937

La norma EN 14214 limita el contenido de agua en biodiésel a 500 mg/kg. El método de prueba EN ISO 12937 se especifica en la norma EN 14214 y describe la valoración Karl Fischer coulométrica.


Los aditivos de biodiésel requieren la utilización de un horno

Algunos combustibles de biodiésel contienen aditivos que podrían participar en reacciones secundarias durante la valoración Karl Fischer coulométrica directa. En tales casos, recomendamos no inyectar la muestra de biodiésel directamente en la solución de reacción. En su lugar, el agua contenida en el biodiésel se debería extraer en un horno de Karl Fischer.

Agua en bioetanol de acuerdo con las normas EN 15489, ASTM E1064 o E203

Para un contenido de agua > 2%, el método de prueba recomendado es la valoración volumétrica según ASTM E203. Para contenidos de agua menores, ofrecemos métodos de acuerdo con las normas EN 15489 y ASTM E1064.


Descargas

Estabilidad a la oxidación

Peroxidación de lípidos
Parámetro fundamental

En contacto con el aire, en el petróleo se producen reacciones de oxidación cuyos productos pueden causar problemas en los motores de combustión. En particular, los compuestos poliméricos poco solubles conducen a la formación de depósitos y obstrucciones en los sistemas de inyección de combustible. El comportamiento de envejecimiento, es decir, la estabilidad a la oxidación, es una propiedad muy importante de aceites vegetales y biocombustibles.


Método Rancimat

Se hace pasar aire a través de la muestra a una temperatura elevada para provocar un envejecimiento artificial. Durante este proceso, se oxidan moléculas orgánicas de cadena larga con oxígeno, por lo cual se forman sustancias orgánicas altamente volátiles, además de compuestos de polímeros insolubles. Las primeras se expulsan por medio del flujo de aire y se absorben en agua, para ser detectadas allí mediante medida de conductividad. El tiempo transcurrido hasta que aparecen estos productos de descomposición se denomina tiempo de inducción o índice de estabilidad del aceite (OSI, por sus siglas en inglés) y describe la resistencia de la muestra a los procesos de envejecimiento oxidantes, es decir la estabilidad a la oxidación.


Descargas

Cromatografía iónica en análisis de biocombustibles

Cromatograma de carbonato de glicerol

Glicerol en biodiésel de acuerdo con la norma ASTM D7591

La producción de biodiésel a partir de aceites vegetales y grasas animales conduce a la formación de glicerol libre y combinado como subproductos. La transesterificación incompleta y/o la separación del glicerol provocan la contaminación con glicerol del biodiésel, lo cual acelera el envejecimiento del combustible y genera depósitos en el motor y el bloqueo de filtros. Para asegurar el funcionamiento correcto de los motores, la norma estadounidense ASTM D6751 y la europea EN 14214 limitan el contenido máximo de glicerol total (es decir, el glicerol libre y el combinado) a 0,24 y 0,25% (v/v), respectivamente. El glicerol libre y el combinado se determinan con cromatografía iónica y detección amperométrica pulsada posterior, de acuerdo con la norma ASTM D7591.


CI: un método versátil para el análisis de biocombustibles

La cromatografía iónica representa un método altamente versátil gracias a sus diferentes mecanismos de separación y tipos de detección, así como por las posibilidades que ofrece para la preparación de muestras y la automatización. Con este método, se puede realizar también la determinación de hidratos de carbono, ácidos orgánicos, cloruro, sulfato y metales alcalinos y alcalinotérreos, además de antioxidantes.


Descargas

Cobre en etanol combustible

Resultado de la determinación de cobre en el etanol (EtOH)
El cobre cataliza la oxidación de hidrocarburos

Cada vez más, se utiliza el etanol en gasolina como un componente para mezclas. Los contaminantes pueden causar problemas en el motor. Las trazas de cobre, por ejemplo, catalizan la oxidación de hidrocarburos. Como consecuencia, se pueden formar compuestos poliméricos que generan depósitos y obstrucciones en el sistema de combustible. Las normas EN 15376 y ASTM D4806 describen los requisitos mínimos para el etanol que se mezcla con gasolina y prescriben el contenido de cobre permitido limitándolo a 100 μg/kg. Por su parte, la norma ASTM D5798 establece un contenido de cobre en mezclas de gasolina y etanol E75–E85 de 70 μg/L.

Mediante el empleo de voltamperometría se puede medir el cobre en etanol puro y mezclas de etanol-gasolina (E85, 85% etanol y 15% gasolina) sin preparación de muestras, en un rango comprendido entre 2 y 500 μg/kg.


Descargas

Otras aplicaciones y productos

Madera usada para la producción de etanol de celulosa

Ácidos orgánicos en biocombustibles

El etanol celulósico es uno de los biocombustibles de segunda generación y se produce a partir de material residual con contenido de lignocelulosa. Para conseguir una fermentación eficiente, se debe monitorizar el perfil de concentración de los ácidos orgánicos con bajo peso molecular. La cromatografía iónica representa un método de vanguardia para este fin.

Ir al póster
Célula de medida de la conductividad de acero inoxidable con sensor de temperatura

Valor de pHe y conductividad eléctrica

El valor de pHe y la conductividad eléctrica son parámetros de especificación de combustibles para el etanol combustible desnaturalizado. La medida de estos parámetros electroquímicos totales se realiza de forma sencilla y permite determinar la presencia de iones corrosivos. La medida del valor de pHe se hace de acuerdo con las normas EN 15490 y ASTM D6423. La medida de la conductividad cumple con la norma DIN 51627-4.

Célula de medida de la conductividad del acero inoxidable EtOH-Trode

Downloads

Referencias: PTT Chemical Laboratory Service Center

"En total, utilizamos 9 sistemas de Metrohm para determinar una serie de parámetros, como el contenido de agua o el índice de acidez, aparte de otros muchos. Hace 20 años que venimos usando aparatos Metrohm. Los resultados son realmente buenos, en términos de fiabilidad y precisión. Además, Metrohm nos ofrece un excelente servicio postventa."

PTT Chemical Laboratory Service Center analiza anualmente más de 200 000 muestras químicas y de biodiésel.