Transesterifikasyon; triaçilgliserollerin dizel
yakıtların yerine kullanılabilmesi için gereken
kimyasal modifikasyonlar arasında en çok tercih
edilen anahtar basamak niteliğindeki yöntem
transesterifikasyondur.
Transesterifikasyon reaksiyonu üç tane ardışık
tersinir reaksiyondan oluşmaktadır. Bu süreçte,
triaçilgliserol; her bir basamakta 1 mol alkil
esterinin oluştuğu adım adım diaçilgliserol,
monoaçilgliserol ve son olarak gliserole
dönüştürülür.
Diğer bir tanımla, lipitlerde bulunan gliseritlerin bir katalizör varlığında bir alkol ile reaksiyona girerek ester ve gliserol oluşturmasıdır.
Reaksiyonda kullanılan katalizör, reaksiyonun hızını ve verimini arttırmaktadır.
Transesterifikasyon reaksiyonu geri dönüşümlü
bir reaksiyon olması nedeniyle, ortamda bulunan
aşırı alkol tepkimeyi ileri yön lehine çevirebilir.
Bu amaçla kullanılan alkoller genellikle 1 ve 8 arasında karbon atomuna sahip primer ve sekonder monohidrik alifatik alkollerdir.
Alkol olarak metanol, etanol, propanol, bütanol ve amil alkol kullanılmaktadır.
En çok kullanılan alkoller metil alkol ve etil
alkoldür. Ticari uygulamalarda sıklıkla tercih
edilen alkol ise ucuz olmasından dolayı metil
alkoldür
Bu katalizörlere ek olarak mikrobiyel lipazlar da katalizör olarak kullanılabilmektedir.
Lipazlar (EC 3.1.1.3) hidroliz, alkoliz, esterifikasyon ve karboksilik asitlerin transesterifikasyon reaksiyonlarını katalizleyen enzimler olarak bilinmektedir.
Bu enzimler biyodizel üretiminde rol alan
esterifikasyon ve transesterifikasyon
reaksiyonlarını gerçekleştirmek için
kullanılabilecek en iyi ve kararlı biyolojik
katalizörlerdir
Transesterifikasyon Reaksiyonunu Neler Etkiler?
Hammadde olarak kullanılan yağ
Alkolün bitkisel yağa oranı
Katalizör çeşidi ve miktarı
Reaksiyon ısısı
Çalkalama hızı (RPM)
Transesterifikasyonda kullanan katalizörler
Kimyasal katalizörler
Enzimler
alkali
asit
lipaz
Alkali ile kataliz
NaOH, KOH, karbonatlar ve
Alkoksidler (sodyum metoksit, sodyum
etoksit, sodyum propoksit, sodyum butoksit)
4000 kat daha hızlı
Ticari (etkili ve daha az korozif)
Asit ile kataliz
H2SO
4, HCl, organik sülfonik asitler
Fazla miktarda serbest yağ asidi ve su içeren gliseridler
Yüksek metil esteri eldesi fakat yavaş
Lipaz ile kataliz
Lipaz (triaçilgliserolaçilhidrolaz ; EC 3.1.1.3)
Hücre içi ve hücre dışı
Gliserol hidrolizi, alkolizis, asidolizis
Transesterifikasyon, esterifikasyon
Alkali+MeOH
yağla r
transesterifikasyon Reaksiyon karışımının ayrılması
MeOH
buharlaştırılması (üst faz)
MeOH
buharlaştırılması (alt faz)
MeOH
yıkam a
Gliserol saf eldesi
Sabunlaş mış ürün
gliser ol Metil esterle ri
Alkali atıksu
Alkali katalizi ile yapılan biyodizel üretimi
yağla r
transesterifikasyon
Reaksiyon karışımının ayrılması
Gliserol saf eldesi
(alt faz)
Üst faz Metil esterle ri
gliserol
Lipaz katalizi ile yapılan biyodizel üretimi
Lipaz+MeOH
