Biodiesel, trigliceridos y la reacción de transesterificación

El biodiésel es un biocarburante líquido producido a partir de aceites vegetales y grasas animales, siendo la colza, el girasol y la soja las materias primas más utilizadas en la actualidad para este fin. Las propiedades del biodiésel son prácticamente las mismas que las del gasóleo (gasoil) de automoción en cuanto a densidad y número de cetano. Además, presenta un punto de inflamación superior. Por todo ello, el biodiésel puede mezclarse con el gasoleo para su uso en motores e incluso sustituirlo totalmente si se adaptan éstos convenientemente.
La definición de biodiésel propuesta por las especificaciones ASTM (American Society for Testing and Material Standard, asociación internacional de normativa de calidad) lo describe como ésteres monoalquílicos de ácidos grasos de cadena larga, es decir, derivados de lípidos renovables tales como aceites vegetales o grasas de animales, y que se emplean en motores de ignición de compresión. Sin embargo, los ésteres más utilizados son los de metanol y etanol (obtenidos a partir de la transesterificación de aceites vegetales o grasas animales o de la esterificación de los ácidos grasos) debido a su bajo coste y sus ventajas químicas y físicas.
Los triglicéridos, que son el componente principal del aceite vegetal, consisten de tres cadenas largas de ácidos grasos esterificadas a un esqueleto de glicerina. Cunado los triglicéridos reaccionan con un alcohol (como el metanol) las tres cadenas de ácidos grasos se sueltan del esqueleto de glicerina y se combinan con el alcohol para dar esteres de alquilo de los ácidos grasos. La glicerina se produce como producto secundario. El metanol es el alcohol más utilizado debido a su bajo costo, aunque no proviene de una fuente renovable. En general se usa un gran exceso de metanol para desplazar la ecuación hacia la derecha.
Las reacciones de transesterificación (también llamada alcoholisis) pueden ser catalizadas por base, por ácido o por enzimas para mejorar la velocidad de reacción. Los dos primeros tipos han recibido gran atención, mientras que los sistemas catalizados por enzimas requieren de tiempos de reacción mucho mayores. Hasta la fecha sólo se ha llevado a cabo a escala de laboratorio. Ya que la reacción es reversible, se usa un exceso de alcohol para empujar la reacción hacia el lado de los productos. Los alcoholes que se pueden usar en el proceso son los primarios o secundarios de 1 a 8 carbonos.