Con los acuerdos del Protocolo de Kyoto el país se comprometió a adelantar programas de crecimiento económico a través de un modelo ambientalmente sostenible (mecanismo de desarrollo limpio). En este sentido, la promulgación de leyes que promueven el uso de recursos agrícolas y sus derivados como sustitutos para los combustibles fósiles (leyes 693 de 2001 y 939 de 2004), los decretos que las reglamentan y los planes de desarrollo hacia el futuro (2019 Visión Colombia II Centenario, Presidencia de la Republica - DNP y Documento CONPES 3510), son señales claras del interés y la urgencia que existe sobre el desarrollo de proyectos dedicados a esta materia. Considerando los principios del diseño "ambientalmente conciente", y los fundamentos de la "ingeniería verde", es clara la necesidad de intensificar los procesos productivos a través de la conversión de operaciones por lotes a continuas, el uso de sistemas de mezcla eficientes, el manejo de micro-reactores, el uso de unidades multi-funcionales (reacción y separación simultánea), etc. (García-Serna, 2007). A escala industrial, los procesos para la producción de biodiésel, continuos o por lotes, utilizan exceso de metanol y por consiguiente incrementan el consumo de energía en la etapa de recuperación del alcohol. La mayoría de estos procesos usan un exceso del 100% en peso respecto al estequiométrico, relación molar metanol a aceite 6:1, y, teniendo en cuenta que el calor de vaporización del metanol es 1.1 MJ/kg a 64 °C (www.nist.gov/chemicalwebbook), por cada tonelada de producto se requieren por lo menos 125 MJ solo para evaporarlo. Otro aspecto que debe considerarse es la importancia de encaminar el desarrollo de los procesos hacia operaciones continuas, que presentan ventajas significativas con respecto a los procesos por lotes: mayor productividad, consistencia en la calidad del producto final y disminución en los costos fijos, entre otras (He, 2006); sin embargo, los procesos continuos para la producción de biodiésel empiezan a ser una alternativa atractiva desde el punto de vista económico cuando las escalas de producción son mayores a 4 millones de litros por año (Van Gerpen, 2005). De acuerdo con lo anterior, este proyecto de investigación científica y tecnológica busca desarrollar una tecnología aplicada a los procesos de metanólisis del aceite de palma, mediante el modelamiento, diseño, construcción y evaluación de un sistema de proceso en el que se pueda estudiar la extracción reactiva como alternativa para la producción continua de biodiesel, en un reactor líquido-líquido operado en contracorriente empleando catalizadores alcalinos homogéneos. Para el desarrollo del proyecto se requiere modelar el proceso, diseñar y construir a escala de banco una unidad de reacción y separación simultánea, estimar las condiciones más adecuadas para los ensayos experimentales, y, finalmente, evaluar el desempeño del equipo en la metanólisis de aceite de palma. Como complemento, se hará la evaluación económica preliminar del proceso. El sistema de reacción que se diseñe y construya permitirá un estricto control de la temperatura, la presión y la relación de alimentación de materias primas, aceite y metanol, y la medición del consumo energético del proceso global. En trabajos anteriores del grupo que realizará el proyecto, se establecieron y actualizaron las bases de datos necesarias para el modelamiento adecuado del sistema reactivo en estudio (propiedades, equilibrios de fases, cinéticas de reacción), y se realizó la simulación del proceso en un sistema de reacción convencional, logrando una representación adecuada respecto de los datos obtenidos experimentalmente (Castañeda, 2005). Por otro lado, se evaluó el desempeño de un reactor de película líquida descendente operado en paralelo para la producción continua de biodiésel (RPLD) (Narváez, 2006), obteniéndose resultados atractivos que indican la conveniencia del uso de este sistema de contacto para disminuir la incompatibilidad que se presenta entre los reactantes. La productividad del sistema de reacción en paralelo fue 7.6 m3 de biodiesel por m3 de reactor y por hora, similar a la reaportada en otros estudios (He, 2006; Leevijit, 2008), y entre 7 y 11 veces la de los procesos por lotes. Sin embargo, los resultados muestran que se requieren dos etapas de reacción, tanto por las características propias del equilibrio químico en la metanólisis y por el hecho de que en los procesos de extracción en paralelo el equilibrio físico se alcanza en los primeros centímetros del reactor (Slater, 1994) Así, el análisis del comportamiento del reactor operado en paralelo, y los fundamentos de las reacciones de equilibrio y de la extracción por solventes en contracorriente, permite proponer una hipótesis, en donde el reactor tendrá un mejor desempeño si se modifica el diseño y configuración para operarlo en contracorriente, lo que se traducirá en incremento en la conversión y la productividad en la etapa de reacción, reducción en el volumen de los equipos, particularmente los de separación, y reducción del exceso de metanol, lo que se significa menor consumo de energía en el proceso. Así mismo, se debe destacar que en el marco de esta propuesta el contacto es mejorado mediante una adecuada disposición de las fases en un sistema de película sin generar una dispersión y facilitando las operaciones posteriores de separación de fases. En el mediano y largo plazo, el conocimiento generado con este proyecto servirá para realizar estudios a nivel planta piloto para la obtención de ésteres metílicos, y otros productos derivados de aceites y grasas disponibles en el país. Además, el grupo avanzará en la profundización del conocimiento de la oleoquímica, de los fenómenos de transporte y su aplicación en reactores multi-funcionales, y dispondrá de los equipos y técnicas estandarizadas para continuar investigando en oleoquímica. Se formará un estudiante a nivel de doctorado y por lo menos dos a nivel de maestría. El proyecto se realizará con la participación de los Grupos de Procesos Químicos y Bioquímicos de la Universidad Nacional de Colombia Sede Bogotá y el Grupo de Investigación en Nuevas Tecnologías de la Universidad Nacional de Colombia Sede Manizales.