Cómo se fabrica la glicerina: procesos industriales y químicos
La glicerina, o glicerol, es un alcohol trihidroxílico (C₃H₈O₃) transparente, viscosa y de sabor dulce que se obtiene principalmente como subproducto de la industria jabonera y biodieselera, aunque también existen rutas sintéticas directas. Su producción mundial supera las 5 millones de toneladas anuales, siendo Asia el mayor productor.
El método más antiguo y extendido es la saponificación: se calienta una grasa o aceite vegetal/animal (triglicérido) con una base fuerte como hidróxido de sodio (NaOH) o hidróxido de potasio (KOH) a temperaturas entre 70 °C y 100 °C. La reacción rompe los enlaces éster del triglicérido, liberando glicerol y formando el jabón (sales de ácidos grasos). El glicerol resultante se separa por decantación o centrifugación y se purifica por destilación al vacío a unos 200-220 °C bajo 10-20 mmHg, alcanzando una pureza del 99,5 %.
El segundo gran proceso es la transesterificación, base de la producción de biodiésel. Aquí, los triglicéridos (aceites vegetales como soja, girasol, colza o aceite de cocina usado) reaccionan con metanol en presencia de un catalizador básico (NaOH) o ácido, generando ésteres metílicos (FAME/biodiésel) y glicerol como co-producto. La estequiometría es 1 mol de triglicérido + 3 mols de metanol → 3 mols de biodiésel + 1 mol de glicerol. El crudo de glicerol obtenido (2-25 % de pureza) requiere desmetanización, neutralización, decantación y destilación para llegar a grado farmacéutico.
Existe también la hidrólisis ácida de grasas: se calienta vapor a alta presión (20-40 bar) sobre la grasa con catalizador ácido (H₃PO₄ o resinas de intercambio iónico), rompiendo los ésteres y liberando ácidos grasos libres más glicerol. Este método es menos usado hoy por su mayor consumo energético, pero es relevante en plantas que priorizan la obtención de ácidos grasos para cosmética.
La ruta sintética a partir de propileno fue dominante en el siglo XX: propileno → cloruro de alilo (cloración) → clorohidrina (adición de HCl) → glicerol (hidrólisis con cal). Hoy está en declive por el coste del cloro y residuos, pero persiste en algunas plantas de Europa del Este. La reacción global consume propileno, cloro, cal y vapor.
Una vía bio-basada moderna utiliza la hidrogenación del 3-hidroxipropionaldehído (3-HPA), derivado de la fermentación de azúcares (glucosa, celulosa) con microorganismos modificados. Empresas como DuPont y ICL han patentado procesos donde levaduras o bacterias convierten biomasa en 3-HPA, que luego se hidrogena catalíticamente (Ni o Ru) a glicerol. Aunque aún no compite en escala con la saponificación, ofrece glicerol de grado farmacéutico con menor huella de carbono.
Purificación final: independientemente de la ruta, el glicerol crudo pasa por (1) filtración para eliminar sólidos, (2) tratamiento con carbón activado para color, (3) destilación al vacío múltiple (2-3 etapas), y (4) polimerización inversa. El producto final se clasifica en grados: técnico (99 %), farmacéutico USP/EP (99,5 %) y grado alimentario.
La gestión del subproducto es clave: una planta de biodiésel de 100 000 t/año genera ~8 000 t de glicerol crudo. Su valorización (venta a industria cosmética, alimentaria, farmacéutica o como insumo para 1,3-propanodiol) puede suponer el 15-25 % del beneficio operativo de la planta.
La destilación al vacío a 200-220 °C y 10-20 mmHg es el paso crítico para alcanzar pureza farmacéutica del 99,5 % sin degradar la molécula.
Dato clave
