Vol. 13/ Núm. 1 2025 pág. 2149
https://doi.org/10.69639/arandu.v13i1.2034
Análisis económico del proceso de producción de biodiesel por
medio de mezclas de aceites vegetales
Economic Analysis of Biodiesel Production Using Vegetable Oil Blends
Daniel Álvarez Barrera
daniab29@hotmail.com
Universidad politécnica de Santa Rosa Jáuregui
Querétaro, México
Jorge Bello Cantú
Facultad de ciencias Físico-Matemáticas, BUAP
Puebla, México
Artículo recibido: 18 enero 2026-Aceptado para publicación: 20 febrero 2026
Conflictos de intereses: Ninguno que declarar.
RESUMEN
El presente estudio centra su atención en la evaluación económica del proceso de producción de
biodiesel por medio de mezclas de aceites vegetales. Se simuló el proceso productivo por medio
del software SuperPro Designer utilizando aceite de palma africana sola y en mezcla con aceites
de girasol y colza, con la finalidad de estudiar la influencia que tiene la concentración de los
diferentes ácidos grasos (saturados e insaturados) en la evaluación de costos del sistema. Los
resultados muestran que la adición de aceite de colza al proceso guarda una tasa de retorno que
oscila al de la palma sola (22.41%), mientras que el aceite de girasol decrementa el valor de esta
variable de proceso en un 44% al agregarse al aceite de palma.
Palabras Claves: Biodiesel, Evaluación económica, Aceites vegetales, Simulación de
procesos, Tasa de retorno
ABSTRACT
This study focuses on the economic evaluation of biodiesel production using vegetable oil blends.
The production process was simulated using SuperPro Designer software with African palm oil
alone and in blends with sunflower and rapeseed oils, in order to study the influence of the
concentration of different fatty acids (saturated and unsaturated) on the system's cost evaluation.
The results show that adding rapeseed oil to the process yields a rate of return similar to that of
palm oil alone (22.41%), while adding sunflower oil to palm oil decreases this process variable
by 44%.
Keywords: Biodiesel, Economic evaluation, Vegetable oils, Process simulation, Rate of
return
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licencia Creative Commons Atribution 4.0 International.
Vol. 13/ Núm. 1 2025 pág. 2150
INTRODUCCIÓN
El biodiésel es un biocombustible producido generalmente por transesterificación de
aceites vegetales o grasas residuales con alcoholes de cadena corta (metanol o etanol), catalizada
por ácidos, bases o enzimas. Su uso se da como consecuencia de objetivos de descarbonización
del transporte, seguridad energética y valorización de residuos. La simulación de procesos ofrece
una forma de integrar fenómenos de reacción, separación y utilidades, permitiendo estudiar la
factibilidad técnica y económica antes de la construcción de plantas piloto o industriales (Ma &
Hanna, 1999; Gerpen, 2005). Por otro lado, el análisis tecnoeconómico proporciona balances de
materia y energía con modelos de costos de capital y operativos, sensibilidades y evaluación de
riesgos (Turton et al., 2018; Sinnott & Towler, 2020, Arias-Tapia&Valarezo, 2023).
El biodiésel se define como una mezcla de ésteres monoalquílicos de ácidos grasos (FAME)
que obedece a normas internacionales como EN 14214 y ASTM D6751. Se obtiene por
transesterificación de triglicéridos con alcohol en presencia de catalizador, generando FAME y
glicerol como subproducto. Algunas materias primas para la producción de este biocombustible
incluyen aceites comestibles (soya, canola), no comestibles (jatropha, camelina) y aceites/grasa
residuales, cuyos costos y disponibilidad influyen en gran medida en la viabilidad del proyecto
(Gui, Lee, & Bhatia, 2008; Banković-Ilić, Stamenković, & Veljković, 2014).
La simulación rigurosa del proceso productivo de biodiesel conlleva modelos
termodinámicos, cinéticos y de separación para predecir conversiones, composiciones y
requerimientos energéticos. En plataformas como Aspen Plus/HYSYS o ChemCAD se
representan las etapas principales: pretratamiento , transesterificación, separación de fases,
purificación de fases, recuperación de metanol y tratamiento de glicerol (West, Posarac, & Ellis,
2008; Marchetti & Errazu, 2008). La correcta elección del modelo termodinámico es crítica para
la determinación de la viabilidad técnica de este proceso. Para alcoholes ligeros y triglicéridos se
suelen emplear NRTL o UNIQUAC con parámetros ajustados; para vapores se utiliza de manera
frecuente SRK o Peng–Robinson (Soares et al., 2008; Noureddini & Zhu, 1997). Los modelos
cinéticos utilizados en la simulación varían desde pseudo-homogéneos de primer orden hasta
mecanismos Eley–Rideal o Langmuir–Hinshelwood para catálisis heterogénea (Leung, Wu, &
Leung, 2010; Lam, Lee, & Mohamed, 2010). La validación del modelo más adecuado se realiza
comparando conversiones y selectividades con datos experimentales y ejecutando análisis de
sensibilidad sobre relaciones molares alcohol:aceite, carga de catalizador, temperatura y tiempo
de residencia (Álvarez et al, 2021).
El análisis técnico considera el tipo de proceso, materia prima, condiciones de operación y
esquema de purificación. En transesterificación con catálisis homogénea con NaOH/KOH,
conversiones >98% son factibles con relaciones metanol:aceite de 6:1–9:1, 0.5–1.0% p/p de
catalizador y 50–65 °C, siempre y cuando el contenido de agua y ácidos grasos libres (AGL) sea
INTRODUCCIÓN
El biodiésel es un biocombustible producido generalmente por transesterificación de
aceites vegetales o grasas residuales con alcoholes de cadena corta (metanol o etanol), catalizada
por ácidos, bases o enzimas. Su uso se da como consecuencia de objetivos de descarbonización
del transporte, seguridad energética y valorización de residuos. La simulación de procesos ofrece
una forma de integrar fenómenos de reacción, separación y utilidades, permitiendo estudiar la
factibilidad técnica y económica antes de la construcción de plantas piloto o industriales (Ma &
Hanna, 1999; Gerpen, 2005). Por otro lado, el análisis tecnoeconómico proporciona balances de
materia y energía con modelos de costos de capital y operativos, sensibilidades y evaluación de
riesgos (Turton et al., 2018; Sinnott & Towler, 2020, Arias-Tapia&Valarezo, 2023).
El biodiésel se define como una mezcla de ésteres monoalquílicos de ácidos grasos (FAME)
que obedece a normas internacionales como EN 14214 y ASTM D6751. Se obtiene por
transesterificación de triglicéridos con alcohol en presencia de catalizador, generando FAME y
glicerol como subproducto. Algunas materias primas para la producción de este biocombustible
incluyen aceites comestibles (soya, canola), no comestibles (jatropha, camelina) y aceites/grasa
residuales, cuyos costos y disponibilidad influyen en gran medida en la viabilidad del proyecto
(Gui, Lee, & Bhatia, 2008; Banković-Ilić, Stamenković, & Veljković, 2014).
La simulación rigurosa del proceso productivo de biodiesel conlleva modelos
termodinámicos, cinéticos y de separación para predecir conversiones, composiciones y
requerimientos energéticos. En plataformas como Aspen Plus/HYSYS o ChemCAD se
representan las etapas principales: pretratamiento , transesterificación, separación de fases,
purificación de fases, recuperación de metanol y tratamiento de glicerol (West, Posarac, & Ellis,
2008; Marchetti & Errazu, 2008). La correcta elección del modelo termodinámico es crítica para
la determinación de la viabilidad técnica de este proceso. Para alcoholes ligeros y triglicéridos se
suelen emplear NRTL o UNIQUAC con parámetros ajustados; para vapores se utiliza de manera
frecuente SRK o Peng–Robinson (Soares et al., 2008; Noureddini & Zhu, 1997). Los modelos
cinéticos utilizados en la simulación varían desde pseudo-homogéneos de primer orden hasta
mecanismos Eley–Rideal o Langmuir–Hinshelwood para catálisis heterogénea (Leung, Wu, &
Leung, 2010; Lam, Lee, & Mohamed, 2010). La validación del modelo más adecuado se realiza
comparando conversiones y selectividades con datos experimentales y ejecutando análisis de
sensibilidad sobre relaciones molares alcohol:aceite, carga de catalizador, temperatura y tiempo
de residencia (Álvarez et al, 2021).
El análisis técnico considera el tipo de proceso, materia prima, condiciones de operación y
esquema de purificación. En transesterificación con catálisis homogénea con NaOH/KOH,
conversiones >98% son factibles con relaciones metanol:aceite de 6:1–9:1, 0.5–1.0% p/p de
catalizador y 50–65 °C, siempre y cuando el contenido de agua y ácidos grasos libres (AGL) sea
Vol. 13/ Núm. 1 2025 pág. 2151
bajo (Freedman, Butterfield, & Pryde, 1984; Ma & Hanna, 1999). Para aceites con alto contenido
de ácidos grasos libres (AGL), se realiza esterificación ácida previa o se consideran catalizadores
heterogéneos o enzimáticos resistentes a AGL (Atadashi et al., 2012; Meher, Vidya Sagar, & Naik,
2006). Las operaciones unitarias del proceso incluyen decantación, centrifugación, lavado y
secado; la recuperación de metanol mediante destilación/flash es necesaria para segurar tanto la
economía como la calidad del producto (West et al., 2008). La intensificación —reactores de flujo
pistón, microreactores, ultrasonido o reactores con membrana— permiten reducir tiempos de
reacción y consumo energético a cambio de complejidad y CAPEX adicional (Stankiewicz &
Moulijn, 2000; Kralova & Sjöblom, 2010).
La catálisis básica homogénea es ampliamente usada por su alta conversión y bajo costo,
pero requieren aceites con bajos niveles de AGL y generan corrientes de lavado (Ma & Hanna,
1999; Lam et al., 2010). Los ácidos homogéneos permiten esterificar AGL altos, aunque son más
lentos para transesterificación (Leung et al., 2010). Los catalizadores heterogéneos facilitan la
separación y reutilización, con menor efluente, pero pueden sufrir desactivación por agua/AGL y
difusión limitada (Marchetti & Errazu, 2008; Banković-Ilić et al., 2014). Las lipasas
inmovilizadas permiten llevar el proceso reactivo a baja temperatura, con alta selectividad y
tolerancia a AGL, aunque su costo y vida útil son críticos (Fukuda, Kondo, & Noda, 2001; Shah,
Gupta, & Sharma, 2007). Tendencias emergentes incluyen catalizadores bifuncionales ácido–base
y materiales mesoporosos que combinan esterificación y transesterificación en una sola etapa
(Atadashi et al., 2012; Lam et al., 2010).
El análisis económico inicia dimensionando los resultados de simulación (equipos de
reacción, separación y utilidades) para estimar el costo de capital fijo (FCI) mediante factores de
Lang o enfoques basados en costos por módulo (Turton et al., 2018; Sinnott & Towler, 2020). Los
costos operativos (OPEX) se dividen principalmente en materia prima, utilidades,
catalizadores/consumibles, mano de obra, mantenimiento y disposición de efluentes (Marchetti,
Miguel, & Errazu, 2008; Haas et al., 2006). Las principales variables de proceso incluyen costo
mínimo de producción (USD/L), valor presente neto (VPN), tasa interna de retorno (TIR) y
periodo de recuperación (Patterson et al., 2006; West et al., 2008). La optimización energética y
la valorización del glicerol impactan significativamente en la economía (Turton et al., 2018;
Johnson & Taconi, 2007).
Los análisis de ciclo de vida (ACV) muestran que el uso de aceites residuales puede reducir
en manera importante las emisiones de GEI frente al diésel fósil, siempre y cuando se controlen
consumos de metanol, energía y tratamientos de efluentes (Pradhan et al., 2011; Hoekman et al.,
2012). El cumplimiento de las normas internacionales (EN 14214/ASTM D6751) conlleva
controlar contenido de metales, mono/di/triglicéridos, glicerina libre/total, agua y estabilidad
oxidativa, lo que debe modelarse de manera indirecta en la simulación a través de especificaciones
de pureza y operaciones de pulido (Knothe, 2005; Gerpen, 2005).
bajo (Freedman, Butterfield, & Pryde, 1984; Ma & Hanna, 1999). Para aceites con alto contenido
de ácidos grasos libres (AGL), se realiza esterificación ácida previa o se consideran catalizadores
heterogéneos o enzimáticos resistentes a AGL (Atadashi et al., 2012; Meher, Vidya Sagar, & Naik,
2006). Las operaciones unitarias del proceso incluyen decantación, centrifugación, lavado y
secado; la recuperación de metanol mediante destilación/flash es necesaria para segurar tanto la
economía como la calidad del producto (West et al., 2008). La intensificación —reactores de flujo
pistón, microreactores, ultrasonido o reactores con membrana— permiten reducir tiempos de
reacción y consumo energético a cambio de complejidad y CAPEX adicional (Stankiewicz &
Moulijn, 2000; Kralova & Sjöblom, 2010).
La catálisis básica homogénea es ampliamente usada por su alta conversión y bajo costo,
pero requieren aceites con bajos niveles de AGL y generan corrientes de lavado (Ma & Hanna,
1999; Lam et al., 2010). Los ácidos homogéneos permiten esterificar AGL altos, aunque son más
lentos para transesterificación (Leung et al., 2010). Los catalizadores heterogéneos facilitan la
separación y reutilización, con menor efluente, pero pueden sufrir desactivación por agua/AGL y
difusión limitada (Marchetti & Errazu, 2008; Banković-Ilić et al., 2014). Las lipasas
inmovilizadas permiten llevar el proceso reactivo a baja temperatura, con alta selectividad y
tolerancia a AGL, aunque su costo y vida útil son críticos (Fukuda, Kondo, & Noda, 2001; Shah,
Gupta, & Sharma, 2007). Tendencias emergentes incluyen catalizadores bifuncionales ácido–base
y materiales mesoporosos que combinan esterificación y transesterificación en una sola etapa
(Atadashi et al., 2012; Lam et al., 2010).
El análisis económico inicia dimensionando los resultados de simulación (equipos de
reacción, separación y utilidades) para estimar el costo de capital fijo (FCI) mediante factores de
Lang o enfoques basados en costos por módulo (Turton et al., 2018; Sinnott & Towler, 2020). Los
costos operativos (OPEX) se dividen principalmente en materia prima, utilidades,
catalizadores/consumibles, mano de obra, mantenimiento y disposición de efluentes (Marchetti,
Miguel, & Errazu, 2008; Haas et al., 2006). Las principales variables de proceso incluyen costo
mínimo de producción (USD/L), valor presente neto (VPN), tasa interna de retorno (TIR) y
periodo de recuperación (Patterson et al., 2006; West et al., 2008). La optimización energética y
la valorización del glicerol impactan significativamente en la economía (Turton et al., 2018;
Johnson & Taconi, 2007).
Los análisis de ciclo de vida (ACV) muestran que el uso de aceites residuales puede reducir
en manera importante las emisiones de GEI frente al diésel fósil, siempre y cuando se controlen
consumos de metanol, energía y tratamientos de efluentes (Pradhan et al., 2011; Hoekman et al.,
2012). El cumplimiento de las normas internacionales (EN 14214/ASTM D6751) conlleva
controlar contenido de metales, mono/di/triglicéridos, glicerina libre/total, agua y estabilidad
oxidativa, lo que debe modelarse de manera indirecta en la simulación a través de especificaciones
de pureza y operaciones de pulido (Knothe, 2005; Gerpen, 2005).
Vol. 13/ Núm. 1 2025 pág. 2152
METODOLOGÍA
La simulación del proceso de producción de biodiesel se realizó por medio del software
SuperPro Designer utilizando como materia prima aceite de palma africana sola y en combinación
con aceites de girasol y canola.
La composición utilizada del aceite de palma africana sola y en mezcla con otras materias
primas, así como la cinética de transesterificación de los ácidos grasos contenidos en ellas para
su paso a la formación de biodiesel y jabones fue tomada de la literatura y se reporta en las tablas
1 y 2 (Álvarez et al, 2021; Álvarez & Bello, 2026; Álvarez & Bello, 2026).
Tabla 1
Composición de las mezclas de aceites estudiados para simulación
Ácido graso
Composición %
Aceite de palma Mezcla Palma /
girasol Mezcla palma/colza
Láurico 0.44 0.26 0.26
Mirístico 2.33 1.40 1.40
Palmítico 41.53 31.69 26.85
Esteárico 4.74 32.29 3.22
Oleico 38.22 24.24 47.54
Linoleico 12.59 10.15 16.94
Linolénico 0.15 0.09 3.18
Tabla 2
Parámetros cinéticos de la transesterificación de mezclas analizadas para simulación
Reacción
Palma africana Mezcla palma/girasol Mezcla palma/colza
Ea [=]
KJ/mol
A Ea [=]
KJ/mol
A Ea [=]
KJ/mol
A
Biodiesel
Directa
238.33 6.50 E
35
256.70 1.27 E 42 255.70 1.04 E 40
Biodiesel
Inversa
196.32 1.99 E
29
223.93 9.16 E 35 212.30 9.65 E 31
Jabones
Directa
289.49 1.88 E
46
303.29 3.68 E 50 312.27 1.62 E 50
Jabones
Inversa
153.29 3.14 E
22
194.71 4.30 E 30 150.40 6.61 E 21
De la misma forma, el proceso simulado se dividió en 2 partes para su mejor comprensión,
mismas que son mostradas en las figuras 1 y 2.
METODOLOGÍA
La simulación del proceso de producción de biodiesel se realizó por medio del software
SuperPro Designer utilizando como materia prima aceite de palma africana sola y en combinación
con aceites de girasol y canola.
La composición utilizada del aceite de palma africana sola y en mezcla con otras materias
primas, así como la cinética de transesterificación de los ácidos grasos contenidos en ellas para
su paso a la formación de biodiesel y jabones fue tomada de la literatura y se reporta en las tablas
1 y 2 (Álvarez et al, 2021; Álvarez & Bello, 2026; Álvarez & Bello, 2026).
Tabla 1
Composición de las mezclas de aceites estudiados para simulación
Ácido graso
Composición %
Aceite de palma Mezcla Palma /
girasol Mezcla palma/colza
Láurico 0.44 0.26 0.26
Mirístico 2.33 1.40 1.40
Palmítico 41.53 31.69 26.85
Esteárico 4.74 32.29 3.22
Oleico 38.22 24.24 47.54
Linoleico 12.59 10.15 16.94
Linolénico 0.15 0.09 3.18
Tabla 2
Parámetros cinéticos de la transesterificación de mezclas analizadas para simulación
Reacción
Palma africana Mezcla palma/girasol Mezcla palma/colza
Ea [=]
KJ/mol
A Ea [=]
KJ/mol
A Ea [=]
KJ/mol
A
Biodiesel
Directa
238.33 6.50 E
35
256.70 1.27 E 42 255.70 1.04 E 40
Biodiesel
Inversa
196.32 1.99 E
29
223.93 9.16 E 35 212.30 9.65 E 31
Jabones
Directa
289.49 1.88 E
46
303.29 3.68 E 50 312.27 1.62 E 50
Jabones
Inversa
153.29 3.14 E
22
194.71 4.30 E 30 150.40 6.61 E 21
De la misma forma, el proceso simulado se dividió en 2 partes para su mejor comprensión,
mismas que son mostradas en las figuras 1 y 2.
Vol. 13/ Núm. 1 2025 pág. 2153
Figura 1
Esquematización del proceso de extracción y refinación de los aceites estudiados de palma
africana, girasol y canola. Reproducido de Álvarez & Bello (2026)
Figura 2
Esquematización del proceso de transesterificación de aceites vegetales y refinación de las
fases obtenidas en el reactor. Reproducido de Álvarez & Bello (2026)
El proceso de extracción de aceites comienza con la molienda de la semilla, seguido de la
separación del bagazo y aceites por centrifugación. Posteriormente el bagazo es sometido a
lixiviación con hexano, que es separado y recirculado. El aceite obtenido es refinado mediante
una sílica (que luego es separada y recirculada también) para dejar un aceite con bajo nivel de
ácidos grasos libres.
La segunda parte del proceso obtiene el aceite refinado de la sección anterior y lo pone a
reaccionar con metóxido (previamente preparado). El producto de reacción se separa mediante
Figura 1
Esquematización del proceso de extracción y refinación de los aceites estudiados de palma
africana, girasol y canola. Reproducido de Álvarez & Bello (2026)
Figura 2
Esquematización del proceso de transesterificación de aceites vegetales y refinación de las
fases obtenidas en el reactor. Reproducido de Álvarez & Bello (2026)
El proceso de extracción de aceites comienza con la molienda de la semilla, seguido de la
separación del bagazo y aceites por centrifugación. Posteriormente el bagazo es sometido a
lixiviación con hexano, que es separado y recirculado. El aceite obtenido es refinado mediante
una sílica (que luego es separada y recirculada también) para dejar un aceite con bajo nivel de
ácidos grasos libres.
La segunda parte del proceso obtiene el aceite refinado de la sección anterior y lo pone a
reaccionar con metóxido (previamente preparado). El producto de reacción se separa mediante
Vol. 13/ Núm. 1 2025 pág. 2154
decantación y cada una de las fases se refina a fin de obtener el biodiesel como producto principal
y el glicerol como subproducto del proceso.
Las relaciones utilizadas de aceites de girasol y canola en las mezclas estudiadas fueron
producto de la optimización de materias primas disponibles en México (Santibañez et al, 2011),
mientras que los costos de materias primas y consumibles del proceso se muestran en la tabla 3.
Tabla 3
Precios de materia prima utilizados en el comparativo de alternativas
Materia prima Precio (USD)
Metanol (l-1) 0.65
Hidróxido de sodio grado industrial (Kg-1) 1.12
Ácido nítrico (l-1) 0.56
Nitrato de sodio (Kg-1) 2.48
Glicerol (l-1) 1.79
Biodiésel (l-1) 1.02
Semilla de Girasol (Kg-1) 0.41
Semilla de Palma Africana (Kg-1) 0.13
Semilla de Colza (Kg-1) 0.41
Torta de Girasol (Kg-1) 0.20
Torta de Palma (Kg-1) 0.15
Torta de Colza (Kg-1) 0.18
Ácido cítrico (Kg-1) 2.98
Citrato de sodio (Kg-1) 3.07
Hexano (l-1) 1.57
Tierra Blanqueadora (Kg-1) 0.50
Sílica (Kg-1) 2.48
De la misma forma, los costos relacionados a la mano de obra de proceso son mostrados
en la tabla 4.
Tabla 4
Puestos y salarios base tomados en cuenta para el análisis de costo de mano de obra de los
procesos simulados en SPD
Puesto Salario ( USD / h)
Obrero 1.45
Supervisor 3.50
Gerente 9.54
Analista químico 2.80
RESULTADOS
De acuerdo con las simulaciones realizadas y con los costos mencionados, las variables
económicas obtenidas de los reportes generados por SuperPro Designer para la producción de
biodiesel por medio de aceite de palma africana refinada sola, así como su mezcla con aceites de
colza y girasol se muestran en la tabla 5.
decantación y cada una de las fases se refina a fin de obtener el biodiesel como producto principal
y el glicerol como subproducto del proceso.
Las relaciones utilizadas de aceites de girasol y canola en las mezclas estudiadas fueron
producto de la optimización de materias primas disponibles en México (Santibañez et al, 2011),
mientras que los costos de materias primas y consumibles del proceso se muestran en la tabla 3.
Tabla 3
Precios de materia prima utilizados en el comparativo de alternativas
Materia prima Precio (USD)
Metanol (l-1) 0.65
Hidróxido de sodio grado industrial (Kg-1) 1.12
Ácido nítrico (l-1) 0.56
Nitrato de sodio (Kg-1) 2.48
Glicerol (l-1) 1.79
Biodiésel (l-1) 1.02
Semilla de Girasol (Kg-1) 0.41
Semilla de Palma Africana (Kg-1) 0.13
Semilla de Colza (Kg-1) 0.41
Torta de Girasol (Kg-1) 0.20
Torta de Palma (Kg-1) 0.15
Torta de Colza (Kg-1) 0.18
Ácido cítrico (Kg-1) 2.98
Citrato de sodio (Kg-1) 3.07
Hexano (l-1) 1.57
Tierra Blanqueadora (Kg-1) 0.50
Sílica (Kg-1) 2.48
De la misma forma, los costos relacionados a la mano de obra de proceso son mostrados
en la tabla 4.
Tabla 4
Puestos y salarios base tomados en cuenta para el análisis de costo de mano de obra de los
procesos simulados en SPD
Puesto Salario ( USD / h)
Obrero 1.45
Supervisor 3.50
Gerente 9.54
Analista químico 2.80
RESULTADOS
De acuerdo con las simulaciones realizadas y con los costos mencionados, las variables
económicas obtenidas de los reportes generados por SuperPro Designer para la producción de
biodiesel por medio de aceite de palma africana refinada sola, así como su mezcla con aceites de
colza y girasol se muestran en la tabla 5.
Vol. 13/ Núm. 1 2025 pág. 2155
Tabla 5
Variables económicas de los procesos simulados en SPD
Materia prima ROI [=] % PT [=] años PUC [=] USD
Palma africana 22.41 4.46 0.95
Mezcla Palma - Girasol 12.63 7.92 1.19
Mezcla Palma - Colza 21.75 4.60 0.99
Estos resultados coinciden con lo reportado por Yusuf & Inambao (2023), donde se expone
el impacto del costo de materia prima frente a las fluctuaciones del mercado global.
Es posible observar que el proceso simulado utilizando solo palma africana exhibe una ROI
promedio superior a la de 20%, normalmente utilizada como estándar para la aceptación de
proyectos de inversión, mientras que, al adicionar colza a esta materia prima, el resultado de la
concentración de ácidos grasos contenidos en la mezcla decrementa en un 0.66% la ROI del
proceso. Sin embargo, este valor sigue representando una alternativa viable desde el punto de
vista financiero como alternativa de inversión.
Contrario a lo anterior, la adición del aceite de girasol a la mezcla tiene un impacto mucho
mayor en la economía del proceso, aunque de manera negativa, decrementando el valor de la ROI
en casi 10%, lo que se puede atribuir en parte a la cinética química del sistema. Como es posible
observar en la tabla 2, la cinética de la transesterificación en este caso se ve afectada, favoreciendo
la formación de jabones, lo que impacta de manera directa en las operaciones unitarias posteriores
al proceso reactivo aumentando el tamaño de los equipos, así como los requerimientos energéticos
de cada uno de ellos y sus condiciones de operación.
A fin de determinar el impacto del contenido de ácidos grasos en la etapa reactiva del
proceso, la tabla 6 muestra el cambio en la concentración de cada uno de estos componentes con
respecto a la composición química reportada para el aceite de palma africana solo.
Tabla 6
Cambios en las composiciones de ácidos grasos de la materia prima utilizada para el proceso
de producción de biodiesel simulado
Ácido
graso Palma % Modificación mezcla
Palma-Girasol %
Modificación mezcla
Palma-colza %
Láurico 0.44 40.00 decremento 40 decremento
Mirístico 2.33 40.00 decremento 40 decremento
Palmítico 41.53 23.70 decremento 35.3 decremento
Esteárico 4.74 581.20 incremento 32.15 decremento
Oleico 38.22 36.50 decremento 19.6 incremento
Linoleico 12.79 20.60 decremento 24.52 incremento
Linolénico 0.15 40.00 decremento 2021 incremento
Tabla 5
Variables económicas de los procesos simulados en SPD
Materia prima ROI [=] % PT [=] años PUC [=] USD
Palma africana 22.41 4.46 0.95
Mezcla Palma - Girasol 12.63 7.92 1.19
Mezcla Palma - Colza 21.75 4.60 0.99
Estos resultados coinciden con lo reportado por Yusuf & Inambao (2023), donde se expone
el impacto del costo de materia prima frente a las fluctuaciones del mercado global.
Es posible observar que el proceso simulado utilizando solo palma africana exhibe una ROI
promedio superior a la de 20%, normalmente utilizada como estándar para la aceptación de
proyectos de inversión, mientras que, al adicionar colza a esta materia prima, el resultado de la
concentración de ácidos grasos contenidos en la mezcla decrementa en un 0.66% la ROI del
proceso. Sin embargo, este valor sigue representando una alternativa viable desde el punto de
vista financiero como alternativa de inversión.
Contrario a lo anterior, la adición del aceite de girasol a la mezcla tiene un impacto mucho
mayor en la economía del proceso, aunque de manera negativa, decrementando el valor de la ROI
en casi 10%, lo que se puede atribuir en parte a la cinética química del sistema. Como es posible
observar en la tabla 2, la cinética de la transesterificación en este caso se ve afectada, favoreciendo
la formación de jabones, lo que impacta de manera directa en las operaciones unitarias posteriores
al proceso reactivo aumentando el tamaño de los equipos, así como los requerimientos energéticos
de cada uno de ellos y sus condiciones de operación.
A fin de determinar el impacto del contenido de ácidos grasos en la etapa reactiva del
proceso, la tabla 6 muestra el cambio en la concentración de cada uno de estos componentes con
respecto a la composición química reportada para el aceite de palma africana solo.
Tabla 6
Cambios en las composiciones de ácidos grasos de la materia prima utilizada para el proceso
de producción de biodiesel simulado
Ácido
graso Palma % Modificación mezcla
Palma-Girasol %
Modificación mezcla
Palma-colza %
Láurico 0.44 40.00 decremento 40 decremento
Mirístico 2.33 40.00 decremento 40 decremento
Palmítico 41.53 23.70 decremento 35.3 decremento
Esteárico 4.74 581.20 incremento 32.15 decremento
Oleico 38.22 36.50 decremento 19.6 incremento
Linoleico 12.79 20.60 decremento 24.52 incremento
Linolénico 0.15 40.00 decremento 2021 incremento
Vol. 13/ Núm. 1 2025 pág. 2156
Es posible observar que el decremento en los ácidos grasos saturados de la mezcla al
agregar el aceite de girasol al de palma tiene una influencia directa sobre las variables económicas
del proceso, afectando de manera negativa los valores obtenidos, mientras el incremento en los
ácidos insaturados de la mezcla palma-colza no genera el mismo impacto que su contraparte. Esto
coincide con la información reportada por Kishore & Rajasekar (2024).
De la misma forma, se puede atribuir el cambio en las variables económicas del proceso al
contenido de aceite obtenido de cada materia prima, ya que la colza presenta un porcentaje masa
de aceite de 50.33% con respecto a la semilla, mientras que el girasol baja el valor de esta variable
al 40.11% (Alvarez & Bello, 2026).
Respecto al precio de venta del producto, considerando un incremento del 20% sobre el
costo de producción de la mezcla palma girasol, que es el proceso menos rentable de los 3
comparados, el valor obtenido de esta variable es incluso inferior al precio de venta actual de su
contraparte fósil en México (alrededor de 1.56 dólares por litro), lo que confirma la viabilidad
económica y de mercado de los otros 2 procesos estudiados.
CONCLUSIONES
El análisis mostrado de las simulaciones del proceso de producción de biodiesel por medio
de mezclas de aceites vegetales realizadas en SuperPro Designer, muestran que la adición de un
aceite vegetal a otro ya refinado afecta de manera significativa las variables económicas del
sistema. Mientras que la composición es un factor importante para considerar, el costo de la
materia prima también juega un rol esencial en el estudio financiero. Se muestra que la adición
de aceite de colza mantiene una tasa de retorno del proceso equiparable al de palma sola, mientras
que el aceite de girasol impacta de manera negativa la economía de este.
La viabilidad económica obtenida de los sistemas productivos basados en palma y
palma/colza, incluso frente a su contraparte fósil, sugiere que estos procesos pueden ser integrados
en los ámbitos energético y logístico, aumentando aun más sus variables analizadas (ROI, PUC y
PT).
De la misma forma, este trabajo resalta la importancia de considerar el impacto de la
cinética de reacción en el diseño de las operaciones unitarias posteriores, lo que abre la posibilidad
de realizar la intensificación del proceso analizado en estudios consecuentes.
Desde el punto de vista teórico, este trabajo aporta evidencia sobre la relación entre la
composición de ácidos grasos, la cinética general y la economía del proceso productivo. Esto
sugiere que la viabilidad económica no se debe abordar de manera aislada de los fenómenos
fisicoquímicos. Sin embargo, este trabajo abre la posibilidad de explorar el rol de la cinética
particular de cada ácido graso en el proceso global.
Estos resultados refuerzan la idea de que el análisis tecno-económico es necesario como
base para la construcción de biorrefinerías más eficientes (Tiwari & Kumar, 2025)
Es posible observar que el decremento en los ácidos grasos saturados de la mezcla al
agregar el aceite de girasol al de palma tiene una influencia directa sobre las variables económicas
del proceso, afectando de manera negativa los valores obtenidos, mientras el incremento en los
ácidos insaturados de la mezcla palma-colza no genera el mismo impacto que su contraparte. Esto
coincide con la información reportada por Kishore & Rajasekar (2024).
De la misma forma, se puede atribuir el cambio en las variables económicas del proceso al
contenido de aceite obtenido de cada materia prima, ya que la colza presenta un porcentaje masa
de aceite de 50.33% con respecto a la semilla, mientras que el girasol baja el valor de esta variable
al 40.11% (Alvarez & Bello, 2026).
Respecto al precio de venta del producto, considerando un incremento del 20% sobre el
costo de producción de la mezcla palma girasol, que es el proceso menos rentable de los 3
comparados, el valor obtenido de esta variable es incluso inferior al precio de venta actual de su
contraparte fósil en México (alrededor de 1.56 dólares por litro), lo que confirma la viabilidad
económica y de mercado de los otros 2 procesos estudiados.
CONCLUSIONES
El análisis mostrado de las simulaciones del proceso de producción de biodiesel por medio
de mezclas de aceites vegetales realizadas en SuperPro Designer, muestran que la adición de un
aceite vegetal a otro ya refinado afecta de manera significativa las variables económicas del
sistema. Mientras que la composición es un factor importante para considerar, el costo de la
materia prima también juega un rol esencial en el estudio financiero. Se muestra que la adición
de aceite de colza mantiene una tasa de retorno del proceso equiparable al de palma sola, mientras
que el aceite de girasol impacta de manera negativa la economía de este.
La viabilidad económica obtenida de los sistemas productivos basados en palma y
palma/colza, incluso frente a su contraparte fósil, sugiere que estos procesos pueden ser integrados
en los ámbitos energético y logístico, aumentando aun más sus variables analizadas (ROI, PUC y
PT).
De la misma forma, este trabajo resalta la importancia de considerar el impacto de la
cinética de reacción en el diseño de las operaciones unitarias posteriores, lo que abre la posibilidad
de realizar la intensificación del proceso analizado en estudios consecuentes.
Desde el punto de vista teórico, este trabajo aporta evidencia sobre la relación entre la
composición de ácidos grasos, la cinética general y la economía del proceso productivo. Esto
sugiere que la viabilidad económica no se debe abordar de manera aislada de los fenómenos
fisicoquímicos. Sin embargo, este trabajo abre la posibilidad de explorar el rol de la cinética
particular de cada ácido graso en el proceso global.
Estos resultados refuerzan la idea de que el análisis tecno-económico es necesario como
base para la construcción de biorrefinerías más eficientes (Tiwari & Kumar, 2025)
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