Proyectos
Valorización de aceites de cocina usados en la producción de materias primas para la industria de polímeros
Resumen
Los aceites de cocina usados (ACUs) son residuos oleaginosos, no comestibles e inevitables, generados en la preparación de alimentos. En general estos resultan como residuo del uso de aceites vegetales y grasas en los procesos de fritura. Los ACUs son generados en grandes volúmenes, principalmente en centros urbanos, y en diferentes sectores (i.e. industrial, hogares, e institucional) a nivel mundial. En la actualidad, en la mayoría de países en desarrollo, los ACUs se disponen inadecuadamente, generando una cascada de problemas sociales, ambientales y de salud pública. Debido a esto, existe un gran interés en generar alternativas atractivas de recolección, recuperación, reciclaje y reúso con el objetivo de un aprovechamiento y valorización sostenible. En los últimos años, los ACUs han recibido atención por parte de la industria química, pues podrían ser aprovechados en esquemas de economía circular para la producción de derivados de valor agregado. Si bien los ACUs no son comestibles, presentan propiedades fisicoquímicas similares a los aceites vegetales vírgenes, por lo que se pueden utilizar como materia prima para las industrias de biocombustibles y oleoquímicos. El uso de ACUs en la industria química tiene como ventajas que no compromete la seguridad alimentaria, reduce los impactos del mal manejo, y ayuda a reducir la demanda de aceites vegetales vírgenes y por ende reduce los impactos asociados a la agricultura. En la actualidad, el mayor uso de los ACUs se da en la producción de biocombustibles, particularmente biodiesel. Sin embargo, debido a que es un producto de bajo valor agregado y de mínimo margen, la producción de biodiésel a partir de ACU se realiza bajo esquemas de subvención establecidos por políticas públicas, principalmente en Europa y EE.UU. Sin embargo, los límites al uso de ACUs en biocombustibles están por alcanzarse en el corto plazo, y toda la cadena de recolección del ACU está en riesgo. Por esta razón, las industrias del sector químico han empezado a explorar nuevas rutas de valorización, con mayor valor agregado y más sostenibles. En este contexto, para estimular su correcta gestión, para crear una oportunidad económica de negocio, para generar productos sostenibles, y como alternativa de valorización de los ACUs dentro de un modelo de economía circular, el objetivo de este proyecto de investigación se enfoca en estudiar y evaluar la síntesis de productos químicos de alto valor agregado. En particular se va a estudiar la producción de monómeros de alta demanda que se usan en la producción de biopolímeros. Estos últimos son foco de atención de la industria y de los consumidores, debido a los impactos ambientales negativos de los polímeros de origen petroquímico. Específicamente se espera producir monómeros útiles en la producción de resinas y polímeros del tipo epóxicos, poliésteres y poliuretanos. Dichos monómeros corresponden a epóxidos y polioles oleoquímicos, los cuales se pueden producir por procesos catalíticos de epoxidación e hidroxilación. Debido a que el catalizador tradicionalmente usado (i.e. H2SO4) en los procesos industriales de epoxidación e hidroxilación es muy poco selectivo y genera degradación de los productos, se espera identificar un catalizador con mejor selectividad y una mayor productividad. Estos catalizadores pueden corresponder a carbones sulfonados, hetero-poliácidos, y resinas de intercambio, entre otros. Son justamente este tipo de catalizadores los que se van a explorar, evaluando diferentes condiciones de procesamiento y el efecto de desactivación que se pueda generar por las impurezas en el ACU. Para el catalizador más adecuado se espera desarrollar un modelo cinético tanto de la epoxidación como de la hidroxilación, el cual será utilizado en el modelamiento computacional, y en la evaluación técnico-económica del proceso. El proyecto de investigación se realizará en el marco de una tesis de doctorado en ingeniería química, llevada a cabo en co-tutela
Convocatoria
Nombre de la convocatoria:Convocatoria externa
Modalidad:Convocatoria externa
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