Ingeniero Civil Químico / Toda actividad productiva requiere de energía para llevarse a cabo, lo que ha provocado una intensa búsqueda de fuentes de energía de bajo costo, pero a la vez que sean de carácter renovable. En el caso chileno, los biocombustibles se perfilan como una de las alternativas más limpias, seguras y eficientes. Otro de los problemas presentes en las sociedades actuales es la gestión de los residuos urbanos e industriales, asunto que poco a poco genera mayor preocupación en la población, y a la vez, crea conciencia sobre el potencial que presentan los productos en desuso. Es precisamente el objetivo de este trabajo vincular los problemas mencionados, a través de la producción catalítica heterogénea de biodiesel, utilizando como materia prima los aceites vegetales desechados. Particularmente, empleando el catalizador de 15%Na/TiO2 para realizar estudios experimentales y económicos. La fase experimental consiste en llevar a cabo la reacción de transesterificación con aceites de distinto origen vegetal y grado de degradación, determinando el efecto que tienen sobre el desempeño del catalizador, y consecuentemente, en la producción de biodiesel. A partir de los datos experimentales obtenidos en un reactor batch se determinan los parámetros cinéticos del sistema, mediante los cuales se diseña un reactor continuo heterogéneo que opera en condiciones similares. Para comparar los sistemas homogéneo y heterogéneo de producción de biodiesel se emplean algunos indicadores económicos, como lo son la inversión de capital y los costos de operación de la planta, entre los cuales el criterio definitorio corresponde al beneficio neto de producir un kilogramo de biocombustible. La principal conclusión que se desprende de este trabajo es la factibilidad técnica y económica de utilizar aceites vegetales usados en la producción catalítica de biodiesel, siendo más atractivo el proceso heterogéneo que el homogéneo. Dentro de las propuestas de extensión de este trabajo se deben recalcar dos; una enfocada en la fase experimental y la otra en la evaluación del proyecto. Para el estudio en laboratorio se sugiere operar el reactor de forma continua, y para el estudio de prefactibilidad, se recomienda incorporar indicadores de rentabilidad más robustos, como el VAN y TIR.

Ingeniero Civil Químico / Debido a la creciente demanda energética mundial, junto al agotamiento próximo del petróleo y el aumento de su precio, se haces necesario impulsar alternativas energéticas como los biocombustibles, que pueden aportar en la disminución de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), los que favorecen la contaminación por polución del aire y el calentamiento global. El sector industrial de Transporte demanda casi un 30% de la energía mundial, y es responsable del 27% de las emisiones de GEI. Así, los biocombustibles, en particular el biodiesel, surgen como alternativa con ventajas económicas, ambientales, y de seguridad energética entre otras. El biodiesel puede producirse a partir de diversas materias primas como aceites vegetales y grasas animales. El aceite reciclado de cocina y el de ricino, no generan controversia debido a que no tienen un fin alimenticio, como otros aceites, por lo que se incluyeron de manera de promover una mejor disposición final del primero; y favorecer el desarrollo rural en sectores provechosos en el caso del segundo. El desarrollo de sistemas expertos es una forma de promover conocimiento sobre un dominio específico; además sirve de apoyo al usuario, al no requerir de un experto - lo cual es difícil y costoso de conseguir -, y ahorra tiempo y recursos a éste, mejorando la accesibilidad al conocimiento. El proceso producción de biodiesel mediante transesterificación, se formalizó e incorporó en una herramienta para implementar sistemas expertos (Shell). El sistema experto desarrollado en la Shell NExpert consta de 47 reglas de la forma SI-ENTONCES, y contiene información para llevar a cabo el proceso de transesterificación para cada aceite mencionado, mediante vía básica (NaOH o KOH) en un solo paso. Se validó la transesterificación de aceite usado con NaOH como catalizador, obteniendo rendimientos muy cercanos (90%) a los reportados en la literatura. Por lo tanto, el sistema experto es válido para el proceso mencionado, pero queda pendiente la validación de los procesos restantes. Un usuario puede obtener suficiente información para llevar a cabo los procesos incluidos. Las proyecciones del sistema experto en su estado actual son como herramienta para fines académicos; sin embargo, puede ser ampliado a otros procesos, con otras materias primas y reactantes, y ser mejorado utilizando tecnologías de información.