INNOVA Research Journal, ISSN 2477-9024  
Julio, 2017). Vol. 2, No.7 pp. 59-76  
(
DOI: https://doi.org/10.33890/innova.v2.n7.2017.229  
URL: http://revistas.uide.edu.ec/index.php/innova/index  
Correo: innova@uide.edu.ec  
Producción e impacto del biodiesel: una revisión  
Production and impact of biodiesel: a review  
Edilberto Antonio Llanes Cedeño  
Juan Rocha-Hoyos  
Paolo Salazar Alvear  
Johanna Medrano Barboza  
Universidad Internacional SEK, Ecuador  
Autor para correspondencia: antonio.llanes@uisek.edu.ec  
Fecha de recepción: 13 de abril de 2017 - Fecha de aceptación: 30 de Junio de 2017  
Resumen: Los gases de combustión generados por el uso de combustibles fósiles, son la fuente  
principal de los problemas ambientales de la actualidad; el sector del transporte es a nivel mundial,  
uno de los principales precursores de daños ambientales, incidiendo significativamente en las  
ciudades más pobladas. Los biocombustibles son una alternativa que ha despertado una especial  
atención en gobiernos e instituciones por la significativa reducción de emisiones nocivas emanadas  
de los motores de combustión interna. El Ecuador, es uno de los países de América que no cumplen  
con los parámetros de calidad del aire dado por la Organización Mundial de la Salud, donde el  
transporte es el sector de mayor incidencia; los biocombustibles y sus mezclas son una alternativa  
para minimizar estos daños al ambiente y a la salud. Este trabajo tuvo como objetivo realizar una  
valoración del uso del biodiesel en el Ecuador, mediante la revisión documental desde sus materias  
primas, producción y uso para la recopilación de evidencias y evaluación de posibilidades de  
implementación de los biocombustibles a mayor escala. Se puede constatar que el mismo puede  
ser obtenido de diversas fuentes, y que su empleo en MCI en forma de mezclas con diésel, permite  
una disminución de las emisiones.  
Palabras claves: ecuador; biocombustibles; emisiones; biodiesel; transesterificación  
Abstract: Combustion gases generated by fossil fuels are the principal source of environmental  
problems now a days; transport sector is worldwide, one of the main cause of environmental  
damage, primarily in populated cities. Biofuels are an alternative that has awake the attention of  
governments and institutions due to the significant decrease of harmful emission of inter  
combustion engines. Ecuador is an American country that does not meet air quality parameters  
established by the World Health Organization; transport sector contributes to these emissions;  
biofuels and their mix with other fuels are an alternative to minimize environmental troubles and  
health problems. This investigation had as an objective to make a valuation of biodiesel uses in  
Ecuador, by the documentary revision from raw materials and production chain to the final uses  
to collect evidence and evaluate the implementation of biofuels at bigger scale. Can be seen that  
biodiesel is obtained from different sources, and its use in inter combustion engines as biodiesel  
mix, leads to a reduction of emissions.  
Key words: ecuador biofuels; emissions; biodiesel; transesterification  
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INNOVA Research Journal 2017. Vol. 2, No.7 pp. 59-76  
Introducción  
Con las crisis recurrentes de los precios del petróleo a nivel internacional y las  
consecuentes repercusiones en las economías de los países en vías de desarrollo, la búsqueda de  
productos capaces de reducir la dependencia del petróleo es una tarea importante y urgente.  
En los últimos años, debido al déficit petrolero y la contaminación que genera el uso de  
combustibles derivados del petróleo, el hombre ha buscado fuentes de energía alternas al uso de  
este hidrocarburo, atendiendo al potencial de otros recursos naturales (Fukuda et al., 2001). Una  
de esas alternativas es el biodiesel, que no es más que un metil éster consistente en ácidos grasos  
de cadena larga procedente de aceites vegetales comestibles o no comestibles, grasas animales y  
residuos de grasas usadas en restaurantes (Issariyakul & Dalai, 2014).  
Las ventajas más evidentes del biodiesel es que se trata de una sustancia biodegradable,  
no explosiva, no inflamable, renovable, no tóxica, cuya combustión genera bajos niveles de  
emisiones en gases de efecto invernadero como CO2, NOx, SOx y material particulado (MP)  
(Mofijur et al., 2016); además, en comparación con el diésel obtenido a partir de combustibles  
fósiles, posee mayor número de cetano, punto de inflamabilidad y mejores características  
lubricantes sin variantes en el calor de combustión (Mahesh et al., 2015; DI et al., 2009). Sin  
embargo, para poder ser usado como combustible requiere de tratamientos para disminuir su alta  
viscosidad, su alto contenido de ácidos grasos que pueden formar gomas, depósitos de carbono  
y/o polimerizar durante el proceso de combustión y almacenamiento (Fukuda et al., 2001).  
El biodiésel ha demostrado ser un buen combustible en motores de combustión, al ser  
mezclado en cualquier proporción con diésel proveniente de combustibles fósiles (Mofijur et al.,  
2
015). Hasta la fecha, tres procesos han sido estudiados para hacer del biodiésel un combustible  
viable, a saber: pirólisis, micro-emulsificación y transesterificación. Entre ellos, la  
transesterificación ha demostrado ser un proceso sencillo y con mejores rendimientos. Se trata de  
un proceso catalizado o no, en el que un aceite y un alcohol reaccionan para producir un éster  
alquílico de ácidos grasos (biodiésel) y glicerina. De los alcoholes comerciales, el metanol es el  
más ampliamente usado debido a su disponibilidad y bajo costo (Wang et al., 2006).  
Revisión de la literatura  
Panorama del escenario de emisiones  
Análisis de las emisiones a partir del biodiésel  
Diferentes estudios han demostrado que el biodiésel reduce substancialmente la emisión  
de la mayoría de gases y partículas contaminantes de la atmósfera (ver tabla 1). Al ser un  
combustible oxigenado, el biodiésel tiene una combustión más completa que el diésel, mejorando  
por eso la composición de las emisiones.  
Tabla 1-Variación de las emisiones contaminantes del biodiésel vs diésel convencional  
Agente contaminante de la atmósfera  
Variación de  
emisiones  
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INNOVA Research Journal 2017. Vol. 2, No.7 pp. 59-76  
Durante la  
combustión  
Total  
(%)  
(
%)  
CO  
CH  
-46  
0
-35  
-3  
4
N
2
O
0
-37  
0
-66  
238  
-39  
-80  
-90  
-96  
-96  
-45  
-25  
-8  
Hidrocarburos (sin incluir CH  
4
)
Hidrocarburos (no especificados)  
Hidrocarburos policíclicos aromáticos  
Hidrocarburos policíclicos aromáticos nitrogenados  
Benceno  
Formaldehído  
PM10  
Partículas no especificadas  
SO  
NO  
0
0
-68  
0
-100  
9
X
X
13  
HCL  
HF  
0
0
14  
-16  
Fuente: Sheehan et al. (1998) & Beer et al. (2002)  
El biodiesel reduce las emisiones de partículas sólidas menores a 10 micrones (PM10),  
monóxido de carbono (CO) y óxidos de azufre (SOx), peligrosos agentes contaminantes. La  
Environmental Protection Agency (EPA) en un estudio compilatorio de diversas investigaciones  
sobre emisiones vehiculares con biodiesel, concluyó que las emisiones vehiculares de material  
particulado se reducían en un 47 % cuando se usaba biodiésel, y las de monóxido de carbono en  
un 48 %. Sheehan et al. (1998), utilizando biodiésel de soya en autobuses de transporte urbano,  
observaron que las emisiones a lo largo del ciclo de vida del biodiésel se reducían en 44 %, 35 %  
y 8 % para PM10, CO y SOx, respectivamente.  
En el caso de las emisiones durante la combustión, las reducciones eran mucho más  
significativas: 68 % para las PM10, 46 % el CO y 100 % los SOx, ya que el biodiésel no  
contiene azufre. Estudios realizados para el National Renewable Energy Laboratory de los  
Estados Unidos encontraron que las emisiones de material particulado dependen del contenido de  
oxígeno del combustible (Graboski et al., 2003). Analizando las emisiones de biodiésel  
proveniente de diferentes materias primas, se hallaron que todos reducen la emisión de partículas  
en comparación con el diésel. Para biodiésel con un índice de cetano mayor a 45  
aproximadamente, la reducción en PM fue proporcional al contenido de oxígeno. Para biodiésel  
con número de cetano menor a 45, la reducción fue menor.  
Asimismo, comparando ésteres metílicos y etílicos de los mismos ácidos grasos,  
Graboski et al. (2003) no encontraron diferencias consistentes en sus emisiones. Los índices de  
peróxido y de acidez, así como el contenido de glicerina del biodiésel tampoco tuvieron ningún  
efecto sobre las emisiones reguladas (CO, NOx, SO2, HCs totales, PM) en este estudio.  
En el caso de los hidrocarburos (HC), si bien el biodiésel produce mayor cantidad en su  
ciclo de vida, durante la combustión las emisiones disminuyen en un 37 % (Sheehan et al.,  
1
998). El estudio de la EPA, encontró que las emisiones de HC durante la combustión  
disminuyen un 67 %. Las emisiones del biodiésel también tienen niveles menores de  
hidrocarburos policíclicos aromáticos (HPA, posibles cancerígenos), debido a que el biodiésel no  
contiene compuestos aromáticos de ningún tipo (Beer et al., 2002; Lin et al., 2006).  
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También se pueden observar significativas reducciones en los compuestos aldehídos,  
especialmente el formaldehído y el acetaldehído. En lo que respecta al benceno, las emisiones se  
reducen prácticamente en un 95 % en todo el ciclo de vida del biodiésel, con una combustión  
totalmente libre de este compuesto cancerígeno (Sheehan et al., 1998).  
El biodiésel prácticamente no es tóxico en caso de ingestión (en peces o mamíferos). La  
concentración de biodiésel para que llegue a ser letal por ingestión oral es muy elevada,  
alrededor de 17,4 g/kg de peso corporal, lo cual significa que una persona de 80 kg tendría que  
tomar alrededor de 1,6 L de biodiésel para que tenga efectos mortales. La sal común (NaCl) es  
aproximadamente diez veces más tóxica. El impacto en la salud humana es un criterio importante  
cuando se considera la idoneidad de un combustible para aplicaciones comerciales.  
En cuanto a la toxicidad acuática, según el National Institute for Occupational Safety and  
Health (NIOSH) de los Estados Unidos, ésta es muy baja. Se requieren concentraciones altísimas  
en el agua, mayores a 1 000 mg/L, para llegar a niveles letales. Por ello el biodiésel es bastante  
inofensivo para la fauna acuática.  
Además, el biodiésel es altamente biodegradable en el agua. En estudios de la  
Universidad de Idaho se encontró que el biodiésel se degrada a un ritmo muy superior al del  
diésel convencional e incluso tan rápido como la dextrosa (azúcar). En una prueba en solución  
acuosa, a los 28 días se había degradado el 95 % del biodiésel, mientras que el diésel  
convencional se había degradado en un 40 %. En una segunda prueba, esta vez en ambientes  
acuáticos, el 87 % del biodiésel se degradó en 28 días, mientras que la degradación del diésel  
sólo fue del orden del 26 %.  
La mezcla de biodiésel con diésel o con gasolina incrementa la biodegradabilidad del  
combustible, debido a efectos sinérgicos de «cometabolismo». Así, el tiempo necesario para  
alcanzar un 50 % de biodegradación se reduce de 28 a 22 días en el caso del B5 (mezcla de 5 %  
de biodiésel y 95 % de diésel) y de 28 a 16 días en el caso del B20 (Pasqualino et al., 2006).  
Estos efectos sinérgicos son importantes por dos razones:  
El biodiésel se comercializa actualmente de manera principal mezclado con diésel, y los  
riesgos de derrame son los mismos que para el diésel puro.  
El biodiésel podría ser utilizado como un «acelerador» de la biodegradación en caso de  
derrames de hidrocarburos en medios acuáticos.  
Asímismo, el biodiésel es menos tóxico y más biodegradable que el diésel en el suelo. En  
un estudio realizado, se encontró que el combustible diésel es tóxico a una concentración de 3 %  
en peso en el suelo, mientras que el biodiésel no muestra toxicidad hasta concentraciones de 12  
%
en peso (esta fue la máxima concentración probada en el estudio). Igualmente, se observó que  
el biodiésel es más fácilmente degradado por la microbiota del suelo: mientras que 80 % del  
biodiésel fue completamente biodegradado, sólo 61 % del diésel lo fue (Lapinskienė et al.,  
2
006). Estas características también señalan al biodiésel como combustible apropiado en zonas  
agrícolas o rurales donde la contaminación del suelo por derrames es más frecuente.  
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Contribución del sector del transporte a la emisión de CO2 en el Ecuador  
El uso de combustibles fósiles en el Ecuador ha estado en constante aumento en las  
recientes décadas según informe del Ministerio Coordinador de Sectores Estratégicos (Delgado,  
2
015), siendo el petróleo la fuente con una mayor contribución como se muestra en la figura 1.  
En particular, su uso en vehículos ha crecido tanto por el aumento del parque automotor como  
por el hecho que los combustibles fósiles presentan un subsidio en el país. Los principales  
combustibles en motores vehiculares en Ecuador provienen del petróleo fósil y son la gasolina  
(en vehículos livianos) y el diésel (en vehículos pesados), en la figura 2, se representa la  
demanda de energía por sectores (con base al 2014), donde el transporte posee el 42 % de la  
demanda, coincidiendo con el comportamiento a nivel mundial donde el transporte representa el  
5
9 % con un pronóstico en su crecimiento al 63 % para el 2040 (IEA, 2013).  
Figura 1. Porcentaje de contribución de las fuentes energéticas a la matriz energética del Ecuador (Delgado,  
015).  
2
Figura 2. Demanda de energía por sectores en el Ecuador (Delgado, 2015).  
Las emisiones de CO2 han tenido una tendencia al incremento como se muestra en la  
figura 3 según el World Bank (2011). Según Alcántara & Padilla (2005), este crecimiento tiene  
asociado múltiples factores tales como: El desarrollo económico, crecimiento demográfico,  
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cambio tecnológico, dotación de recursos, estructuras institucionales, modelos de transporte,  
estilos de comercio internacional, etc. La identificación del tipo de fuentes de emisiones de CO2  
y de su magnitud es información esencial para la planificación económica y la toma de  
decisiones.  
Figura 3. Ecuador. Emisiones de CO2 (1980-2010).  
Trabajo realizado por Robalino-López et al., (2014) aplicando cuatro escenarios posibles,  
determina las emisiones de CO2 en función del tiempo para el período 2011-2020, dando como  
resultado en todos los casos un incremento del CO2 (figura 4).  
Figura 4. Emisiones de CO2 en el Ecuador para el período 2011-2020 (Robalino-López et al., 2014).  
Según el Balance Nacional 2015 (Delgado, 2015) realizado por el Ministerio Coordinador  
de Sectores Estratégicos (con base 2014), contabiliza que las emisiones de gases de efecto  
invernadero (GEI) (dióxido de carbono -CO2-, metano -CH4 y óxido nitroso - N2O)  
incrementaron un 10,7 % respecto al 2013. Lo que representó la emisión de 45,8 millones de  
toneladas de CO2 equivalentes por parte del sector energético del país, de las cuales el transporte  
es el mayor generador de gases, ocupando el 39 % del total de emisiones. La demanda de energía  
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se incrementa constantemente en todos los sectores, siendo el sector del transporte el de mayor  
significación alcanzando 40,6 % en 2000, 43,6 % en el 2013 y 42 % en 2014, manifestando en  
sentido general desde el 2004 - 2014, un crecimiento promedio anual del 4,3 %.  
Dentro de la actividad del transporte, el terrestre demanda el 86 % del total de energía,  
muy por encima del marítimo con un 8 % y el aéreo con el 6 %. Dentro del transporte terrestre,  
el de carga pesada y liviana, son los que más energía consumen con un 42 % y 18 %,  
respectivamente (figura 5), trabajo desarrollado por Sierra (2016), muestran resultados similares  
reportados por el Ministerio Coordinador de Sectores Estratégicos, solo que en su caso la carga  
liviana y pesada, son los que más energía consumen con un 42 % y 22 %, respectivamente.  
Figura 5. Demanda de energía por tipo de transporte en el Ecuador (IEA, 2013).  
El sector del transporte es el que mayor influencia posee en la emisión de los Gases de  
Efecto Invernadero (GEI) con un 45 %, seguido de la industria y las centrales eléctricas, ambas  
con un 13 % (figura 6).  
Figura 6. Comportamiento en la emisión de GEI por actividad (Tandazo, 2015).  
La salud y el entorno ambiental de la emisión de combustibles  
Las emisiones de gases de escape contribuyen a la lluvia ácida y a la acumulación  
mundial de CO2. Cada uno de ellos tiene amplias consecuencias para la salud humana. En los  
países desarrollados, el escape de tráfico representa aproximadamente un cuarto de todas las  
emisiones de CO2 (McMichael, 2000).  
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El biodiesel es un combustible oxigenado (de ahí una combustión más completa) y  
provoca una menor formación y emisión de partículas. La opacidad del humo es una medida  
directa de humo y hollín. Varios estudios muestran que la opacidad del humo para el biodiesel es  
generalmente menor según: Agarwal (1998); Masjuki (1996); Kalligeros et al. (2003) & Ceviz et  
al. (2011).  
Varias investigaciones experimentales se realizan en motores diésel DI de cuatro tiempos  
con ésteres metílicos de aceites vegetales y encontraron que las emisiones de hidrocarburos son  
mucho menores en el caso del biodiesel comparado con el diésel (Kalligeros et al., 2003;  
Agarwal, 1998).  
El CO es un producto tóxico de la combustión resultante de la combustión incompleta de  
hidrocarburos. En presencia de suficiente oxígeno, CO se convierte en CO2. El biodiesel es un  
combustible oxigenado y conduce a una combustión más completa, por lo que las emisiones de  
CO se reducen en el escape. Altin et al. (2001), informó que la emisión de CO para el biodiésel  
es ligeramente más alta en comparación con el diésel (Agarwal, 2007).  
Partículas (PM) es el término genérico utilizado para un tipo de contaminantes  
atmosférico, ya que pueden absorber y transferir una multitud de contaminantes. Sin embargo,  
sus componentes principales son metales, compuestos orgánicos, material de origen biológico,  
iones, gases reactivos y el núcleo de partículas de carbono. El tamaño de las partículas varía  
(PM2, 5 y PM10 para el diámetro aerodinámico menor que 2,5 mm y 10 mm respectivamente), y  
esto hace que sean peligrosas, como las de tamaños de partículas grandes (partículas gruesas),  
que son fuertes en términos de mortalidad y efectos cardiovasculares y respiratorios (Kampa &  
Castanas, 2008; Rocha-Hoyos et al., 2017).  
El biodiesel muestra una clara reducción de hollín y menor potencia mutagénica de la PM  
es clara. Estas ventajas se deben probablemente a la ausencia de azufre y aromáticos. Una  
desventaja es el aumento de la citotoxicidad observada en el modo de carga en vacío (ralentí),  
según Siegel et al. (1987) & Bünger et al. (2000).  
Obtención del biodiesel  
Materias Primas  
Existe una gran diversidad de recursos que pueden ser usados como materias primas para  
la obtención de biodiésel, entre ellos los aceites vegetales de palma, soya, coco, girasol, canola,  
jatropha, moringa oleífera, así como semillas de algodón, de albaricoque, de nim; entre otros,  
siempre y cuando no haya competencia con la alimentación humana. También, las grasas  
animales de aves, cerdos y aceites de pescado han sido empleadas para obtener biodiesel, pero  
con el impedimento de ser más viscosas y existir en fase sólida a temperatura ambiente debido a  
la gran cantidad de ácidos grasos saturados. Otra fuente importante de biomasa para la obtención  
de biodiésel son los aceites obtenidos a partir de algas, bacterias y hongos, debido a su rápido  
crecimiento (Xiao et al., 2009). Los aceites residuales de cocina, principalmente proveniente de  
frituras (en lugar de usar aceites vírgenes de mayor costo), se muestran como una materia prima  
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adecuada para la producción de biodiésel, debido a su abundancia en todo el mundo; además, de  
costar la mitad del precio de su homólogo virgen (Wang et al., 2007), lo cual reduciría los costos  
de producción de biodiésel, y se daría solución a un problema de contaminación por disposición  
de este recurso (Kulkarni & Dalai, 2006). En la tabla 2, se relacionan algunos países del  
continente americano y las principales fuentes de biodiésel.  
Tabla 2 Fuente: Mofijur et al. (2016).  
Países  
Materia prima potencial  
Argentina  
Brasil  
Habas de Soja  
Habas de soja / aceite de palma/ aceite de castor/ aceite  
de algodón  
Cuba  
Moringa/ Nim/ Jatropha  
Ecuador  
México  
Perú  
Grasa animal/ aceite usado de cocina/ Palma  
Grasa animal/ aceite usado de cocina  
Aceite de palma/ jatropha  
Procesos de obtención del biodiésel  
Independientemente de cual sea el origen de la materia prima (vegetal o animal) para la  
obtención del biodiésel, este no puede ser usado directamente en motores de combustión debido  
a su alta viscosidad, baja volatilidad y su carácter poliinsaturado que le hace formar gomas o  
polimerizar a altas temperaturas (Mofijur et al., 2016). Los métodos empleados actualmente para  
la reducción de la viscosidad son la mezcla de biodiésel con diferentes combustibles fósiles  
(como diésel o nafta), la pirólisis, la micro-emulsificación y la transesterificación, como se  
mencionó anteriormente.  
Entre ellos, el proceso de transesterificación consta de una reacción reversible y  
consecutiva de tres etapas, en la que reaccionan los triacilglicèridos del aceite (animal o vegetal)  
con exceso de un alcohol de cadena corta (como el metanol). La reacción puede ser catalizada  
por un álcalis, una base, enzimas o no emplear ningún catalizador, para obtener diglicéridos y  
monoglicéridos, como compuestos intermediarios. Tres moles de biodiesel y un mol de glicerina  
se obtienen por cada mol de triacilglicèridos (Mofijur et al., 2016). Las ecuaciones 1, 2 y 3,  
muestran las reacciones involucradas:  
Triglicéridos (TG)+ROH ↔Diglicéridos (DG)+RCOOR_1 (alquil éster)  
Diglicéridos (DG)+ROH ↔monoglicéridos (MG)+RCOOR_2 (alquil éster)  
Monoglicérido (MG)+ROH ↔Glicerina+RCOOR_3 (alquil éster)  
(1)  
(2)  
(3)  
Aunque la obtención de biodiésel a partir de la transesterificación ha sido usada en escala  
industrial por décadas, presenta algunas desventajas asociadas a la remoción de catalizador, altos  
requerimientos de energía, la recuperación de la glicerina, reacciones secundarias  
(principalmente de saponificación) y alto consumo de agua (Zhang et al., 2003). Hoy en día, las  
investigaciones apuntan a la obtención de biodiésel empleando lipasas como catalizadores para  
remediar algunas de las desventajas anteriormente mencionadas.  
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Las reacciones de transesterificación pueden llevarse a cabo sin catalizador o con  
catalizadores homogéneos o heterogéneos. La síntesis de biodiésel no catalítica, requiere de  
temperaturas mayores a 350 ºC, valores muy altos y riesgosos considerando que los ésteres se  
degradan a los 400 ºC (Xiao et al., 2009). La catálisis homogénea de la transesterificación es un  
método fácil, pero de separación compleja del producto, ya que se obtiene una mezcla que  
requiere de varias etapas de purificación. También, tiende a la formación de jabón por lo que  
requiere de grandes cantidades de agua de lavado; todo esto se traduce en costos. Por su parte, la  
catálisis heterogénea de la reacción de transesterificación de aceites de cocina usados, es más  
económica y menos compleja. Luego de la reacción, el catalizador se encuentra en una fase  
diferente a la de los reactantes no consumidos y productos, por lo que su separación es simple y  
se reduce significativamente la formación de jabones (Wang et al., 2007; Luković et al., 2011).  
El óxido de calcio (CaO) es uno de los mejores catalizadores heterogéneos, gracias a su alta  
basicidad, bajo costo, baja solubilidad (por lo que puede recuperarse) y fácil manejo en  
comparación con un catalizador homogéneo (Mahesh et al., 2015).  
Objetivos de la producción de biodiesel  
En la actualidad, los países están mirando y trabajando hacia la obtención de  
combustibles más limpios como una opción de desarrollo de la economía, la seguridad energética  
y como acción de gestión para la remediación de daños ambientales causados por el uso de  
combustibles fósiles. Los biocombustibles, son un mecanismo para reducir las emisiones de CO2  
y otros gases de efecto invernadero; además, al dirigir la producción agrícola hacia la obtención  
de materias primas para la obtención de biocombustibles, se fortalece la agricultura, se generan  
fuentes de empleo y de manera directa o indirecta se disminuye con la pobreza del sector aledaño  
a los cultivos (Mofijur et al., 2016). Considerando el factor de la sustentabilidad, el desarrollo de  
los biocombustibles a partir de materias primas agrícolas como maíz, caña de azúcar y palma  
aceitera, ha tenido un crecimiento exponencial en los últimos diez años, especialmente en la  
Unión Europea, Australia, y en el continente americano destacan Estados Unidos, Brasil y  
Argentina.  
En Brasil, la producción de biocombustibles, específicamente de bioetanol data de más de  
treinta años, y hoy en día esta industria del etanol obtenido a partir de caña de azúcar  
desarrollada en Brasil es mucho más eficiente que la industria estadounidense basada en insumos  
de maíz, al punto que para la fecha, no existen combustibles derivados del petróleo en las  
estaciones de servicio (BuDny & Sotero, 2007). Según información de la Organización  
Latinoamericana de Energía, OLADE; en el año 2010 en Ecuador se inició un plan piloto para la  
producción de gasolina mezclada al 5 % con etanol (obtenido a partir de caña de azúcar y palma  
aceitera); dicho proyecto se denominó Ecopaís. Hoy en día existen 43 estaciones de servicio en  
Guayaquil, que suministran esta mezcla de combustible. Para el año 2013, el gobierno dio pie a  
otro plan para que el diésel de origen fósil que consume el parque automotor ecuatoriano, se  
mezclará en un  
5 % con biodiésel, y que esta proporción se incrementará hasta alcanzar el 10  
%, atendiendo a que la producción de biodiésel estimula la producción agrícola y genera  
beneficios ambientales. El biodiésel puede mezclarse con el diésel de origen fósil, y dependiendo  
de las concentraciones de mezclado, puede usarse en el parque automotor sin requerir  
modificaciones en los motores (Paredes, 2015).  
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INNOVA Research Journal 2017. Vol. 2, No.7 pp. 59-76  
Cronología del desarrollo mundial de biocombustibles  
Para la Unión Europea (UE), el desarrollo de la bioenergía es una prioridad. En términos  
de la Comisión Europea, el incremento de los biocombustibles en su balance energético  
fortalecerá la sustentabilidad económica a través de la reducción de la dependencia del  
combustible importado, que actualmente es del 50 % (con proyecciones de crecimiento del 70 %  
en ausencia de medidas). Por otro lado, consideran que el desarrollo de esta nueva industria  
también jugará un rol importante en la generación de nuevos puestos laborales en el sector de la  
pequeña y mediana empresa y en la reducción de las emisiones de CO2 conforme a los  
compromisos asumidos en el Protocolo de Kyoto.  
El gobierno de los Estados Unidos, tanto a nivel federal como estatal, ha implementado  
una serie de medidas para el desarrollo de las fuentes alternativas de energía, principalmente del  
etanol. Su motivación fue la subida de los precios internacionales de los combustibles fósiles y la  
dependencia del petróleo importado.  
De este modo, la seguridad energética y el abastecimiento es lo que impulsa, en primer  
lugar, el desarrollo de esta industria, seguido por los objetivos ambientales. Casi la totalidad de la  
producción de biocombustibles es de etanol, del cual el 95 % se elabora a partir del maíz,  
mientras que el 5 % restante deriva del sorgo, la cebada, el trigo y la papa. Según estimaciones  
del Departamento de Agricultura (USDA), recogidas en Yacobucci et al. (2007), cerca de 2.200  
millones de toneladas de maíz deberían haber sido utilizados para producir 6.000 millones de  
galones de bioetanol durante la campaña de comercialización del maíz 2006/2007. Esto implica  
utilizar casi el 20 % de la producción de maíz estimada para este ciclo. Como el etanol representa  
2
,4 % de las naftas para automotores –medida en energía equivalente–, el empleo total de la  
producción de maíz para etanol sólo alcanzaría para reemplazar poco más del 10 % de las naftas  
consumidas y alrededor del 20 % del petróleo importado (Yacobucci et al., 2007).  
Tanto en los Estados Unidos como en la Unión Europea, la política oficial promovió el  
desarrollo del bioetanol y del biodiesel mediante distintas medidas interrelacionadas, además del  
estándar de mezcla obligatoria. Estas medidas son necesarias para sostener la producción en estas  
dos economías, dado que el costo de producción del etanol en Estados Unidos es superior al  
precio de la nafta y el costo del biodiesel en la UE es mayor al precio del diésel-oil (Galperín &  
Llana, 2009).  
En Ecuador existen múltiples oportunidades alrededor del desarrollo de biocombustibles  
de segunda generación, pero se requiere ser ambicioso en la inversión, investigación y desarrollo  
de plantas piloto. Por ello, en lugar de invertir en una profundización masiva de la producción  
agrícola de biocombustibles de primera generación, Ecuador puede ganar mucho más invirtiendo  
en una industria que utiliza residuos ya existentes y en generación de conocimiento y valor  
agregado. Una política de este tipo es un paso concreto para la construcción de un país pos-  
petrolero y pos-agrícola primario (Castro, 2012).  
Estándares mundiales de biocombustibles  
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Hay plantas con propiedades similares a las de los derivados del petróleo que, mediante  
un sencillo tratamiento, pueden proporcionar combustibles líquidos. En este sentido pueden  
señalarse la palma africana (Elaeis guineensis), la tabaiba (Euphorbia lathyris), etc.  
En el Ecuador se utilizó la higuerilla (Ricinus communis), de la que se extrae el aceite de  
castor. La fabricación de biodiesel en Ecuador a nivel industrial se hace a partir principalmente  
de la palma africana (Elaeis guineensis), su fabricación está regulada por la norma ASTM  
D6751.  
El combustible biodiesel tiene en general, propiedades iguales o similares del  
combustible diésel convencional y puede mezclarse en cualquier proporción con el combustible  
diésel (Coronado et al., 2009). En la actualidad se han llevado a cabo numerosas investigaciones  
referidas a la obtención de biodiesel a partir de diferentes fuentes, trabajos como los de Jansri  
(2015), López et al. (2015), Saba et al. (2016), entre otros, y evaluado en motores de combustión  
interna (MCI) destacándose los trabajos de Badruddin et al. (2015) & y Can et al. (2016).  
Operación del motor  
Un motor diésel de inyección directa de un solo cilindro probado con gasóleo regular,  
biodiesel limpio con inyección de butanol en el colector de admisión. Un motor alimentado con  
biodiesel limpio muestra una reducción del 5 % de la eficiencia de conversión de combustible y  
un aumento del 17 % en el consumo específico de combustible con respecto al gasóleo, además  
el motor diésel puede operar en el biocombustible (biodiésel más alcohol) con la eficiencia de  
conversión del combustible equivalente a la del aceite diésel (Micklich et al., 2016).  
El biodiésel producido a partir de aceite de avellana donde los porcentajes de biodiésel  
que se probaron fueron: 20 % (B20), 40 % (B40), 60 % (B40) y 80 % (B80). Además, se probó  
el combustible diésel puro, donde muestra las características de rendimiento del motor. A partir  
de estas cifras se nota que hay un aumento en el par motor y la potencia de frenado con el  
aumento progresivo de la velocidad del motor. Pero también hay una ligera caída en el par y la  
potencia de frenado con las mezclas a baja velocidad del motor. Cuando la velocidad del motor  
aumenta más allá de 1.750 rpm, la potencia obtenida es en un 3% menor (Ceviz et al., 2011). El  
par y la potencia se relacionan con la densidad de energía del combustible, y hay un gran número  
de estudios que indican la pérdida de potencia con el uso de combustible mezclado con biodiésel  
(Canakci, 2007; Graboski & McCormick, 1998).  
Las operaciones de B20 presentan los mejores resultados para el rendimiento del motor y  
las emisiones de escape. En esta mezcla las emisiones de CO y el consumo específico de  
combustible disminuyeron en aproximadamente 7.1 y 8.2 %, respectivamente, en comparación  
con los experimentos con diésel puro. La eficacia del motor se incrementó en un 13,7% (Cerviz  
et al., 2011).  
En un motor mono cilíndrico, 4T, inyección directa y enfriado por aire se aplicó biodiesel  
de palma y de jatrofa para determinar que mezcla de biodiesel D90PB5JB5 (es decir, el 90 % de  
diésel y 10% de biodiésel) muestra incremento medio del 4,65 % en la potencia al freno que el  
diésel. Hubo una ligera disminución observada para mezclas inferiores. D60JB20PB20 y  
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D20JB40PB40 (es decir, el 20 % de diésel y 80 % de biodiésel) han mostrado hasta aumento  
medio del 15 % en la eficiencia térmica del freno (Nalgundwar et al., 2016).  
Se analizaron las propiedades de los combustibles diésel N º 1 y N º 2 y el biodiésel  
producido a partir de aceite de soja puro (B100) y como mezcla al 20% con el combustible diésel  
N º 2 (B20) en un motor diésel alimentado con estos combustibles. Los resultados del estudio  
mostraron que hubo un aumento en el consumo específico de combustible. Sin embargo, el uso  
de combustible diésel No. 1 dio mejores características. Además, el período de retraso de  
encendido para el B100 fue más corto que para los combustibles diésel (Canakci, 2007).  
Emisiones  
En un motor de cuatro cilindros, cuatro tiempos 2200 cc, diésel de pre-combustión  
alimentado con mezclas de 20, 50 y 80 % de combustible diésel-biodiésel, el B20 produjo la  
concentración más baja de CO para todas las velocidades del motor, B50 produjo la mayor  
concentración de CO2 que otros combustibles para todas las velocidades del motor, excepto a  
2
.000 rpm donde B20 proporcionó el más alto valor, B100, B80 y diésel puro mostraron más  
emisiones de HC que otros combustibles. Los combustibles de biodiésel y biodiésel-diésel  
combinados produjeron NOx más alto para varias velocidades de motor como se esperaba (Lin et  
al., 2007; Cedeño et al., 2017).  
Un motor diésel de inyección directa de un solo cilindro probado con gasóleo regular,  
biodiésel limpio con inyección de butanol en el colector de admisión, se mejoraron las emisiones  
de los motores con biocombustible, excepto el monóxido de carbono y los hidrocarburos no  
quemados (Micklich et al., 2016); el biodiésel producido a partir de aceite de soja puro (B100) y  
como mezcla al 20 % con el combustible (B20) las emisiones de NOx aumentan, y se  
disminuyen de forma significativa las emisiones de monóxido de carbono (CO), hidrocarburos  
(HC) y humo para B100 en comparación con el combustible B20. Sin embargo, el uso de  
combustible diésel No. 1 dio mejores características. Además, el período de retraso de encendido  
para el B100 fue más corto que para los combustibles diésel (Micklich et al., 2016).  
Experimentando el biodiésel producido a partir de aceite de avellana, cuando el  
porcentaje de la relación de mezclas biodiésel-diésel supera en un 20 %, las emisiones de HC y  
CO mostraron una tendencia creciente debido al aumento de la viscosidad del combustible  
mezclado con biodiesel (Ceviz et al., 2011).  
Con el biodiésel de palma y de jatrofa se observó una disminución notable en la  
temperatura del gas de escape durante la mayor parte de mezclas de biodiésel. Había 7,1 %,  
1
7,7 % y 14,5 % de reducción promedio de las emisiones de CO con muestras D90JB5PB5,  
D80JB10PB10 y D70JB15PB15 (mezclas de biodiésel que contienen 10 %, 20 % y 30 % de  
biodiésel), respectivamente, en comparación con diésel. Mezclas inferiores de muestras de  
biodiésel D90JB5PB5 y D80JB10PB10 mostraron un 5,3 % y un incremento medio del 9,2 % en  
las emisiones de NOx, respectivamente, que el diésel (Ceviz et al., 2011; Cedeño et al., 2017).  
Conclusiones  
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Existe un gran potencial en el Ecuador para la producción de biodiesel,  
fundamentalmente del aceite de Palma y residuos de aceite vegetal usado.  
El transporte es uno de los sectores con mayor incidencia en los efectos dañinos al  
ambiente y a la salud humana, siendo el sector de carga pesada uno de los de mayor  
significancia.  
Los estudios posteriores indican que el biodiésel es una alternativa que en mezclas con el  
diésel, pueden ser empleadas satisfactoriamente en los motores de combustión interna,  
reduciéndose en su mayoría las emisiones al ambiente.  
El principal proceso de obtención del biodiésel es la transesterificación, en el cual se  
sigue investigando para aumentar el rendimiento.  
Las propiedades de los biocombustibles obtenidos a partir de las diferentes materias  
primas, no difieren mucho y los procesos de obtención se encuentran estandarizados por normas  
específicas.  
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