biocombustibles lic. mónica lópez sardi. fuentes de energía tradicionales: combustibles fósiles...
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BIOCOMBUSTIBLES
Lic. Mónica López Sardi
Fuentes de EnergíaFuentes de Energía
Tradicionales: Tradicionales: combustibles fósilescombustibles fósiles
Alternativas:Alternativas: EólicaEólica MareomotrizMareomotriz SolarSolar Pilas de HidrógenoPilas de Hidrógeno BiocombustiblesBiocombustibles
BIOCOMBUSTIBLES
BIOGÁS
BIOETANOL (ALCONAFTAS)
BIODIÉSEL
ASPECTOS A CONSIDERAR
• Procesos de obtención y materias primas
• Adaptación de los vehículos
• Contaminación
• Ventajas y desventajas de su uso
• Aspectos económicos, legales y políticos.
ENERGÍAENERGÍA
La energía solar es captada por los La energía solar es captada por los vegetales fotosintéticos.vegetales fotosintéticos.
De un 3 a un 5 % de la energía solar De un 3 a un 5 % de la energía solar recibida se almacena como biomasa.recibida se almacena como biomasa.
La energía de la biomasa se aprovecha por La energía de la biomasa se aprovecha por combustión directa o mediante su combustión directa o mediante su transformación en biocombustibles.transformación en biocombustibles.
BIOMASABIOMASA
Natural, producida en los ecosistemas Natural, producida en los ecosistemas silvestressilvestres
Residual, a partir de los residuos de las Residual, a partir de los residuos de las actividades humanas agrarias, forestales, actividades humanas agrarias, forestales, industriales y domésticas.industriales y domésticas.
USO DE LA BIOMASA
• Requiere de una adecuada planificación.
• Reforestación.
• Gestión adecuada, respetando los ciclos naturales del crecimiento vegetal.
BIOGÁS
• SE OBTIENE POR FERMENTACIÓN ANAERÓBICA SE OBTIENE POR FERMENTACIÓN ANAERÓBICA DE LA MATERIA ORGÁNICA.DE LA MATERIA ORGÁNICA.
• LAS RESPONSABLES SON LAS BACTERIAS LAS RESPONSABLES SON LAS BACTERIAS METANOGÉNICASMETANOGÉNICAS
• MEZCLA GASEOSA CON UN 50 A 70%MEZCLA GASEOSA CON UN 50 A 70% DE METANO, EL RESTO ES DIÓXIDO DE CARBONODE METANO, EL RESTO ES DIÓXIDO DE CARBONO
• VALOR CALÓRICO 5140 kcal/ mVALOR CALÓRICO 5140 kcal/ m33
• SE OBTIENE POR FERMENTACIÓN ANAERÓBICA SE OBTIENE POR FERMENTACIÓN ANAERÓBICA DE LA MATERIA ORGÁNICA.DE LA MATERIA ORGÁNICA.
• LAS RESPONSABLES SON LAS BACTERIAS LAS RESPONSABLES SON LAS BACTERIAS METANOGÉNICASMETANOGÉNICAS
• MEZCLA GASEOSA CON UN 50 A 70%MEZCLA GASEOSA CON UN 50 A 70% DE METANO, EL RESTO ES DIÓXIDO DE CARBONODE METANO, EL RESTO ES DIÓXIDO DE CARBONO
• VALOR CALÓRICO 5140 kcal/ mVALOR CALÓRICO 5140 kcal/ m33
DIGESTORES
• Hasta 1000 m3 de capacidad.
• Trabajan a temperaturas mesofílicas ó termofílicas.
• Pueden estar conectados a equipos de cogeneración.
BIOETANOLBIOETANOL Puede ser usado como biocarburante.Puede ser usado como biocarburante.
Se lo obtiene a partir de los hidratos de Se lo obtiene a partir de los hidratos de carbono vegetales (almidón) que carbono vegetales (almidón) que representan el gran reservorio natural representan el gran reservorio natural de la energía solar captada en la de la energía solar captada en la fotosíntesis.fotosíntesis.
Las fuentes son los granos de cereales Las fuentes son los granos de cereales (maíz, trigo, arroz), caña de azúcar, (maíz, trigo, arroz), caña de azúcar, remolacha azucarera, papas y otros remolacha azucarera, papas y otros tubérculos.tubérculos.
PRODUCCIÓN
El almidón se sacarifica enzimáticamente, El almidón se sacarifica enzimáticamente, transformando las moléculas poliméricas en otras transformando las moléculas poliméricas en otras más pequeñas, que puedan ser fermentadas por más pequeñas, que puedan ser fermentadas por
las levaduras.las levaduras.
Se produce la fermentación del sustrato en forma Se produce la fermentación del sustrato en forma anaeróbica.anaeróbica.
Se obtienen etanol y dióxido de carbono.Se obtienen etanol y dióxido de carbono.
El etanol se destila y deshidrata.El etanol se destila y deshidrata.
El almidón se sacarifica enzimáticamente, El almidón se sacarifica enzimáticamente, transformando las moléculas poliméricas en otras transformando las moléculas poliméricas en otras más pequeñas, que puedan ser fermentadas por más pequeñas, que puedan ser fermentadas por
las levaduras.las levaduras.
Se produce la fermentación del sustrato en forma Se produce la fermentación del sustrato en forma anaeróbica.anaeróbica.
Se obtienen etanol y dióxido de carbono.Se obtienen etanol y dióxido de carbono.
El etanol se destila y deshidrata.El etanol se destila y deshidrata.
El etanol posee propiedades físico-químicas similares a las gasolinas por lo que puede sustituirlas total ó parcialmente.
Por su mayor contenido en oxígeno tiene mejor octanaje y se reducen las emisiones a la atmósfera.
• Se lo utiliza en Se lo utiliza en mezclas E10 ó E15 mezclas E10 ó E15 (naftas con un 10 ó (naftas con un 10 ó 15% de etanol), no 15% de etanol), no siendo necesarias siendo necesarias modificaciones en los modificaciones en los motores en estas motores en estas proporciones.proporciones.
• En los E.E.U.U. es En los E.E.U.U. es obligatorio el corte de obligatorio el corte de las naftas con un 5% las naftas con un 5% de etanol.de etanol.
BIODIÉSELBIODIÉSEL
Se obtiene a partir de las semillas ó frutos Se obtiene a partir de las semillas ó frutos de las plantas oleaginosas, tales como de las plantas oleaginosas, tales como soja, colza, palma y girasol.soja, colza, palma y girasol.
El aceite se obtiene por compresión, El aceite se obtiene por compresión, extracción ó pirólisis. Luego de obtenido el extracción ó pirólisis. Luego de obtenido el aceite bruto se refina para su uso. aceite bruto se refina para su uso.
PRODUCCIÓN
• Los aceites son lípidos de la familia de los triglicéridos. Químicamente son ésteres del glicerol con los ácidos grasos (ácidos orgánicos de cadenas largas).
• La transformación en biodiésel requiere el reemplazo del glicerol (un trialcohol) por un monoalcohol. Generalmente se usa el metanol. Este proceso se conoce como transesterificación.
El biodiésel obtenido puede reemplazar en un 100% al gasoil de
petróleo.
Se obtiene el biodiésel y como subproducto se genera glicerina
(glicerol libre) que se utiliza en las industrias farmacéutica y cosmética.
Presenta elevado índice de cetano
Disminuyen las emisiones de monóxido de carbono y partículas.
Punto de inflamación relativamente alto (150 ºC) lo que facilita su manipulación y transporte.
Mayor
lubricidad
Solidifica a bajas temperaturasSolidifica a bajas temperaturas
Disuelve el caucho natural y la Disuelve el caucho natural y la espuma de poliuretanoespuma de poliuretano
Su poder detergente arrastra Su poder detergente arrastra partículas depositadas en el motor, partículas depositadas en el motor, lo que hace necesario un cambio lo que hace necesario un cambio más frecuente de los filtros.más frecuente de los filtros.
Los gases de escape tienen olor a Los gases de escape tienen olor a fritura comestible.fritura comestible.
Solidifica a bajas temperaturasSolidifica a bajas temperaturas
Disuelve el caucho natural y la Disuelve el caucho natural y la espuma de poliuretanoespuma de poliuretano
Su poder detergente arrastra Su poder detergente arrastra partículas depositadas en el motor, partículas depositadas en el motor, lo que hace necesario un cambio lo que hace necesario un cambio más frecuente de los filtros.más frecuente de los filtros.
Los gases de escape tienen olor a Los gases de escape tienen olor a fritura comestible.fritura comestible.
El costo del B100 supera al costo del diésel de El costo del B100 supera al costo del diésel de petróleo.petróleo.
El porcentaje de mezcla se expresa con denominaciones como B5 ó B30 (5 ó 30% de biodiésel)
El B100 puede ser usado en vehículos modelo 94 en adelante sin modificaciones.
Cultivos energéticos: existen dos categorías
Cultivos que no requieren procesos complejos.
Cultivos destinados a la producción de biocarburantes.
OBTENCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES
FUENTES ALTERNATIVAS
• Cultivos acuáticos
• Algas unicelulares
• Reciclado de aceites de fritura
ASPECTOS AMBIENTALES
Con respecto al medio ambiente el
uso de biocombustibles presenta
tanto ventajas como desventajas.
A continuación analizaremos
ambos aspectos.
VENTAJASVENTAJAS
Etanol: disminuye la emisión de CO, Etanol: disminuye la emisión de CO, compuestos aromáticos, azufrados y compuestos aromáticos, azufrados y de partículas sólidas.de partículas sólidas.
La mayor proporción de oxígeno en La mayor proporción de oxígeno en su molécula disminuye la necesidad su molécula disminuye la necesidad del agregado de aditivos.del agregado de aditivos.
Disminuyen emisiones de CO, Disminuyen emisiones de CO, aromáticos, hidrocarburos aromáticos, hidrocarburos volátiles y partículas sólidas.volátiles y partículas sólidas.
Biodiésel: son prácticamente Biodiésel: son prácticamente inexistentes las emisiones de inexistentes las emisiones de compuestos azufrados.compuestos azufrados.
BIOCOMBUSTIBLESBIOCOMBUSTIBLESBIOCOMBUSTIBLESBIOCOMBUSTIBLES
Son biodegradables. El período Son biodegradables. El período necesario para su degradacdión en el necesario para su degradacdión en el medio ambiente es de 28 días, similar medio ambiente es de 28 días, similar
al período de degradación de una al período de degradación de una solución acuosa solución acuosa azucaradaazucarada. Esto . Esto
minimiza el riesgo generado por los minimiza el riesgo generado por los derrames o vertidos accidentales.derrames o vertidos accidentales.
Son biodegradables. El período Son biodegradables. El período necesario para su degradacdión en el necesario para su degradacdión en el medio ambiente es de 28 días, similar medio ambiente es de 28 días, similar
al período de degradación de una al período de degradación de una solución acuosa solución acuosa azucaradaazucarada. Esto . Esto
minimiza el riesgo generado por los minimiza el riesgo generado por los derrames o vertidos accidentales.derrames o vertidos accidentales.
Será necesario Será necesario dedicar a la plantación dedicar a la plantación
de biomasa destinada a la de biomasa destinada a la producción de biocombustibles, producción de biocombustibles, grandes superficies de terreno, grandes superficies de terreno,
estableciéndose una seria estableciéndose una seria competencia con las superficies competencia con las superficies utilizadas en plantaciones con utilizadas en plantaciones con
finesfines de alimentación. de alimentación.
Será necesario Será necesario dedicar a la plantación dedicar a la plantación
de biomasa destinada a la de biomasa destinada a la producción de biocombustibles, producción de biocombustibles, grandes superficies de terreno, grandes superficies de terreno,
estableciéndose una seria estableciéndose una seria competencia con las superficies competencia con las superficies utilizadas en plantaciones con utilizadas en plantaciones con
finesfines de alimentación. de alimentación.
DESVENTAJAS
•El monocultivo vuelve a las El monocultivo vuelve a las plantaciones más sensibles a plantaciones más sensibles a las plagas, lo que genera la las plagas, lo que genera la necesidad de mayor uso de necesidad de mayor uso de biocidas.biocidas.
•El uso de estos compuestos El uso de estos compuestos unido al cultivo intensivo de los unido al cultivo intensivo de los campos puede conducir a daños campos puede conducir a daños del suelo cuya consecuencia del suelo cuya consecuencia última es la desertización.última es la desertización.
•El monocultivo vuelve a las El monocultivo vuelve a las plantaciones más sensibles a plantaciones más sensibles a las plagas, lo que genera la las plagas, lo que genera la necesidad de mayor uso de necesidad de mayor uso de biocidas.biocidas.
•El uso de estos compuestos El uso de estos compuestos unido al cultivo intensivo de los unido al cultivo intensivo de los campos puede conducir a daños campos puede conducir a daños del suelo cuya consecuencia del suelo cuya consecuencia última es la desertización.última es la desertización.
El proceso de destilación de El proceso de destilación de bioetanol genera una emisión de bioetanol genera una emisión de contaminantes superior a la contaminantes superior a la destilación del petróleo para destilación del petróleo para obtener naftas ó diésel.obtener naftas ó diésel.
Los biocombustibles son una Los biocombustibles son una alternativa para motores de bajo alternativa para motores de bajo rendimiento y poca potencia.rendimiento y poca potencia.
ASPECTOS POLÍTICO ECONÓMICOS
El agotamiento de los combustibles fósiles, la preocupación mundial por las emisiones contaminantes, y el hecho de
que las dos terceras partes de las reservas petrolíferas del planeta se
encuentren en la inestable región del Golfo Pérsico, claman a gritos la
necesidad de encontrar alternativas energéticas.
Crisis del petróleo
• Octubre de 1973: guerra árabe-israelí• Década de los ´80: guerra irano-iraquí• Década de los ´90: invasión de Kuwait
por Irak.• Septiembre de 2001: destrucción de las
Torres Gemelas.
• El éxito de la implementación de los El éxito de la implementación de los biocombustibles dependerá no solo de su biocombustibles dependerá no solo de su precio sino también de la voluntad de los precio sino también de la voluntad de los gobiernos en reducir la emisión de gases gobiernos en reducir la emisión de gases contaminantes (Protocolo de Kyoto).contaminantes (Protocolo de Kyoto).
• Los precios de los biocombustibles Los precios de los biocombustibles tendrán como parámetro el valor de tendrán como parámetro el valor de mercado del combustible fósil que mercado del combustible fósil que sustituyen, siendo influidos también por sustituyen, siendo influidos también por las variaciones de los costos agrícolas.las variaciones de los costos agrícolas.
• El éxito de la implementación de los El éxito de la implementación de los biocombustibles dependerá no solo de su biocombustibles dependerá no solo de su precio sino también de la voluntad de los precio sino también de la voluntad de los gobiernos en reducir la emisión de gases gobiernos en reducir la emisión de gases contaminantes (Protocolo de Kyoto).contaminantes (Protocolo de Kyoto).
• Los precios de los biocombustibles Los precios de los biocombustibles tendrán como parámetro el valor de tendrán como parámetro el valor de mercado del combustible fósil que mercado del combustible fósil que sustituyen, siendo influidos también por sustituyen, siendo influidos también por las variaciones de los costos agrícolas.las variaciones de los costos agrícolas.
EN NUESTRO PAÍS El 19 de abril de 2006 fue aprobada la
Ley 26.093 conocida como Régimen de Regulación y Promoción para la Producción y Uso Sustentables de Biocombustibles.
En Argentina, dentro de cuatro años, será obligatoria la mezcla o corte de los combustibles fósiles con un 5% de biocombustibles, etanol para las naftas y biodiésel para el gasoil
BONOS DE CARBONOBONOS DE CARBONOBONOS DE CARBONOBONOS DE CARBONO
Los bonos de carbono, forman parte de las herramientas financieras, llamadas Mecanismos de Desarrollo Limpio (MDL) introducidas por el Protocolo de Kyoto en la década del 90. En el sistema de bonos de carbono, las empresas industriales que emiten grandes cantidades de dióxido de carbono (CO2), tienen que financiar proyectos de captura o abatimiento de emisiones de carbono en los países del tercer mundo, acreditando tales disminuciones como si hubiesen sido hechas en territorio propio.
CONCLUSIONES
La implementación del uso de biocombustibles es ya un hecho inevitable.
Ofrece tanto ventajas como desventajas.
Como país debemos capitalizar el rubro de los biocombustibles para dar valor agregado a materias primas que, como el maíz, la soja y los aceites, se exportan hoy sin mayor elaboración.
FinFinFinFin