Mejora de aceites lubricantes de base mineral mediante bioaditivo de jatropha: Bajo una perspectiva transdisciplinaria.

Abstract

La tecnología y la sociedad moderna se han vuelto tan complejas que no es suficiente abordar una problemática de manera unidisciplinar y con tecnología tradicional, por lo que es necesario adoptar un enfoque sistémico u holístico de carácter generalista, interdisciplinario y transdisciplinario para proporcionar soluciones integrales a las problemáticas del mundo real (Bertalanffy, 1972). Los efectos del cambio climático han traído un cambio de conciencia en la sociedad, al ser necesario tomar medidas que contrarresten dichos efectos y que a través de soluciones en diversos ámbitos, sociales, económicos y de medio ambiente, se logre un desarrollo sustentable en todo el mundo (IPCC, 2014). El uso de fuentes alternativas de energía se ha convertido en una solución para mitigar los efectos del cambio climático, en especial la emisión de gases de efecto invernadero. El desarrollo de biocombustibles, biodiesel y biolubricantes a partir de cultivos potenciales, ha generado gran interés por parte del gobierno, investigadores y empresarios para la creación de nuevas tecnologías y procesos para su impulso como fuentes alternativas amigables con el ambiente (IPCC, 2011, 2014; Mendes Souza et al., 2015). Adoptando un enfoque sistémico transdisciplinario el desarrollo de la investigación partió del conocimiento sobre el cambio climático y fuentes de energía alternativas por parte de la sociedad, la cual considera es una problemática importante por resolver a no muy largo plazo. La investigación experimental se enfocó en el estudio del aceite de Jatropha curcas utilizado como bioaditivo en aceite lubricante de base mineral. El proceso experimental inició mediante la caracterización fisicoquímica y térmica de diferentes aceites comestibles de origen vegetal y aceite de Jatropha, encontrando correlación entre el contenido de ácidos grasos y el calor específico a diferentes temperaturas. Se continuó con la caracterización térmica de bioaditivo de Jatropha a diferentes concentraciones en aceite lubricante de base mineral con diferente grado de viscosidad, encontrando correlación de los parámetros térmicos con el grado de viscosidad de los diferentes aceites lubricantes. Se procedió a realizar la caracterización térmica y tribológica de bioaditivo de Jatropha a diferentes concentraciones, menores al 10% del total de la mezcla, en aceite lubricante de base mineral, concluyendo que dichas mezclas ofrecen características similares de rendimiento en la disminución del coeficiente de fricción en superficies en contacto. La investigación experimental finaliza con la prueba de bioaditivo de Jatropha a diferentes concentraciones, menores al 10% del total de la mezcla, en aceite lubricante de base mineral aplicado a un sistema de compresión por pistón, concluyendo que dichas mezclas presentan buen desempeño en la reducción de la fricción en las partes móviles del compresor, además de mantener un buen equilibrio oxidativo durante el periodo de prueba. También se fortalecen estudios previos en cuanto al cultivo de Jatropha en ámbitos de agricultura, de producción, económicos y de elaboración de productos, por lo que se espera dar propuestas integrales de utilización en el mundo real y lograr disminuir los efectos del cambio climático en mayor o menor grado.

ABSTRACT Technology and modern society have become so complex that it is not enough to tackle a problem in a unidisciplinar way and with traditional technology, so it is necessary to assume a systemic or holistic approach of a generalist, interdisciplinary and transdisciplinary nature to provide integral solutions to real world problems (Bertalanffy, 1972). The effects of climate change have brought about a change of consciousness in society, since it is necessary to take measures that counteract these effects and that through solutions in various spheres, social, economic and environmental, a sustainable development can be achieved all over the world (IPCC, 2014). The use of alternative energy sources has become a solution to mitigate the effects of climate change, especially the emission of greenhouse gases. The development of biofuels, biodiesel and biolubricants from potential crops has generated great interest from the government, researchers and businessmen for the creation of new technologies and processes for its impulse as alternative sources friendly to the environment (IPCC, 2011, 2014; Mendes Souza et al., 2015). Assuming a transdisciplinary systemic approach, the development of research started from the knowledge about climate change and alternative sources of energy by society, which it considers to be an important problem to be solved in the not very long-term. Experimental research focused on the study of Jatropha curcas oil used as bioadditive in mineral based lubricating oil. The experimental process began with the physicochemical and thermal characterization of different edible vegetable oils and Jatropha oil, finding a correlation between the content of fatty acids and specific heat at different temperatures. Then, the thermal characterization of Jatropha bioadditive was carried out at different concentrations in mineral based lubricating oil at different viscosity grades, finding a correlation of the thermal parameters with the degree of viscosity of the different lubricating oils. The thermal and tribological characterization of Jatropha bioadditive at different concentrations, less than 10% of the total of the mixture, in mineral based lubricating oil was carried out, concluding that these mixtures offer similar performance characteristics in the reduction of the coefficient of friction on surfaces in contact. Experimental research was completed with the Jatropha bioadditive test at different concentrations, less than 10% of the total mixture, in mineral based lubricating oil applied to a piston compression system, concluding that these mixtures show good performance in the reduction of the friction in the moving parts of the compressor, in addition the oil mixtures showed a good oxidative stability during the test period. Previous studies on Jatropha cultivation in agriculture, production, economic and product development areas are strengthened by the research and it is hoped to provide comprehensive proposals for real-world utilization and to reduce the effects of climate change on a higher or lower grade.