Laura Díaz Rodríguez fue investigadora del programa Agustín de Betancourt para favorecer la transferencia de la investigación al tejido productivo. Hoy es ya profesora ayudante doctora y es la inventora de un modelo de utilidad recién concedido por la Oficina de Patentes y Marcas sobre un catalizador para producir biodiésel. La Universidad de La Laguna tiene además solicitada igualmente una patente suya de un carbón de cultivo energético también para producción de biodiesel, que está en vías de concesión.
La invención, que comparte con Candela Díaz y Andrea Brito, se refiere concretamente a la modificación química de pumita (aluminosilicato), con un metal alcalino (litio), y su uso como catalizador heterogéneo para llevar a cabo la reacción de transesterificación (reacción ya iniciada por la mezcla de reactivos, pero que al ser tan lenta requiere de un catalizador por razones de economía). Se utiliza para aceites de diversa índole (aceites vegetales limpios, aceites usados de fritura, así como aceites procedentes de cultivos energéticos (no comestibles), como son aceites procedentes de las semillas de Jatropha curcas, Pongamia pinnata, etc. con el fin de producir ésteres metílicos de ácidos grasos (biodiésel).
Este nuevo material catalítico permite producir biodiésel a baja temperatura y, al tratarse de un catalizador sólido, evita los lavados del producto final una vez finalizada la reacción, por lo que además de producir biodiésel de forma discontinua usando un reactor tipo tanque agitado, abre la posibilidad de un proceso de producción de biodiésel en continuo.
Catalizador de la invención en un reactor discontinuo.
Otra de las ventajas que tiene el catalizador es que no es sometido a un pretratamiento para eliminar el posible agua adsorbida sobre la superficie de la pumita; se emplea como precursor nitrato de litio, en lugar del hidróxido correspondiente, lo que supone llevar a cabo una etapa de calcinación, con la consecuente ventaja de una mayor fijación del metal sobre la superficie del sólido, permitiendo ser reutilizado para la reacción de transesterificación sin ningún tipo de tratamiento y sin disminuir el rendimiento de obtención del biodiesel garantizando la durabilidad del catalizador.
La elección de la pumita como soporte para la preparación del catalizador (Li/Pumita) frente a otros materiales sintéticos utilizados como catalizadores en la producción de biodiésel es muy ventajosa, ya que se trata de un material natural, de origen volcánico y, por tanto, de gran abundancia y de bajo coste. Asimismo, se encuentra en forma granular por lo que se puede emplear en la producción continua de biodiésel.
La pumita es una roca volcánica que está compuesta principalmente por sílice, alúmina) y zeolitas naturales, y se caracterizada por su alta porosidad. Debido a su estructura porosa, tiene baja densidad, alto aislamiento térmico y resistencia química, además de ser un material de bajo coste, lo que la convierte en un material preferencial para aplicaciones industriales. El uso de la pumita como catalizador heterogéneo para la reacción mencionada no produce biodiésel; sin embargo, la modificación de su superficie con un metal alcalino, como es el litio, la convierte en un material catalítico ideal. Los altos rendimientos de biodiésel obtenidos mediante la reacción de transesterificación, empleando diversos aceites como materias primas y trabajando a bajas temperaturas indican la eficacia del nuevo sólido catalítico sintetizado.
El sólido catalítico de esta invención se encuentra en forma granular (partículas entre 2 y 5 mm), lo cual supone otra ventaja a nivel industrial ya que permite su uso en reactores de lecho fijo
Embudo de decantación donde se observa biodiesel (fase superior) y glicerina (fase inferior) obtenidos con el catalizador de la invención.
que funcionen en continuo para llevar a cabo la reacción de transesterificación, acabando con muchas de las desventajas que presentan los catalizadores homogéneos básicos convencionales.
El grupo de investigación Catálisis Heterogénea de la Universidad de La Laguna viene en los últimos años aplicando su experiencia previa en el campo de la catálisis heterogénea al estudio de la obtención de biodiésel a partir de aceites de fritura y de biocombustibles a partir de residuos. La actividad investigadora del grupo se puede agrupar en las siguientes grandes líneas: obtención de biodiesel y biocombustibles, valorización de residuos desde el punto de vista energético, co-procesamiento catalítico de aceite de fritura vegetal y gasoil e hidrotratamiento de aceite, hidrogenación de aceites vegetales y animales para obtener VHO.
Estos trabajos se han financiados desde distintas entidades públicas y empresas mediante la ejecución de diversos proyectos, como el ACLIEMAC (Programa Interreg Mac 2014-2020) y Economía circular en el aprovechamiento energético de residuos del sector primario agrícola y ganadero, financiado por Fundación CajaCanaria y Fundación “la Caixa”.
Como resultado de los diferentes proyectos se han publicado más de 63 artículos en revista internacionales en los últimos años, se han presentado más de 69 comunicaciones a congresos, 16 tesis doctorales dirigidas por miembros del grupo, de las cuales dos han tenido Mención de Calidad, una Mención Internacional y otra Mención Europea, aproximadamente 30 Trabajos Fin de Grado y Master relacionados con las investigaciones del equipo y 24 ejecutables.
La Oficina de Transferencia de Resultados de la Investigación (OTRI) de la institución académica ha gestionado la tramitación de este modelo de utilidad.
