transesteröityminen

Transesteröityminen on esteriyhdisteen reaktio alkoholin kanssa, jossa syntyy uusi esterinen yhdiste ja toinen alkoholi. Käytännössä transesteröinti tarkoittaa rasvojen triglyseridien muuntamista alkyliestereiksi (yleisimmin metyyli- tai eetyliestereiksi) sekä glyseroliksi. Yleisessä yhteydessä prosessia hyödynnetään biodieselin tuotannossa: triglyseridit reagoivat metanolin tai etanolin kanssa muodostamalla rasvojen alkyliestereitä ja glyserolia.

Katalyysi ja mekanismi: Reaktiota nopeuttavat emäskatalyytit (esim. NaOH, KOH) tai hapon katalyysit (katalyytti H2SO4). Yleisin biodieselissä on homogeeninen emäskatalyysi. Korkea vapaiden rasvahappojen määrä (FFA) voi johtaa saippuotumiseen, jolloin reaktio on vähemmän tehokas; FFAs voidaan esesteröidä hapolla ennen varsinaista transesteröitymistä. Ennen transesteröintiä voidaan käyttää myös entsyymaattista katalyyttiä lipaasien muodossa.

Prosessin tavoitteet ja käytännöt: Raaka-aineena käytetään kasvi- tai eläinrasvoja sekä jäteöljyjä. Ennen reaktiota voidaan suorittaa esikäsittely FFAs:n vähentämiseksi. Typillinen metanolin ja öljyn molaarinen suhde on noin 6:1, lämpötila noin 60–65 °C ja sekoitus, jolloin reaktioaika on muutamasta tunnista riippuen. Tuotteena syntyy biodieseliksi kutsuttuja alkyliestereitä ja glyserolia, jotka erottuvat ja puhdistetaan; lopullinen biodiesel voidaan kuivata ja tarvittaessa pestä epäpuhtauksista.

Sovellukset ja rajoitteet: Pääasiallinen sovellus on biodiesel tuotanto, joka voi vähentää fossiilisten polttoaineiden käyttöä ja aiheuttaa pienempiä päästöjä. Haasteita ovat feedstockin laatu, esikäsittelyn kustannukset sekä katalyyttien ja reaktioaikojen hallinta.