BIOETANOL Y BIOMASA

ETANOL Y BIOMASA

Etanol-DefinicinAntes de tratar el tema de bioetanol se tiene que definir que es el etanol :Es un producto qumico obtenido a partir de la fermentacin de los azcares que se encuentran en los productos vegetales, tales como cereales, remolacha, caa de azcar, sorgo o biomasa. Estos azcares estn combinados en forma de sacarosa, almidn, hemicelulosa y celulosa.

Bioetanol-Definicin y CaractersticasEl bioetanol se produce por la fermentacin de los azcares contenidos en la materia orgnica de las plantas. En este proceso se obtiene el alcohol hidratado, con un contenido aproximado del 5% de agua, que tras ser deshidratado se puede utilizar como combustible.

El bioetanol mezclado con la gasolina produce un biocombustible de alto poder energtico con caractersticas muy similares a la gasolina pero con una importante reduccin de las emisiones contaminantes en los motores tradicionales de combustin. El etanol se usa en mezclas con la gasolina en concentraciones del 5 o el 10%, E5 y E10 respectivamente, que no requieren modificaciones en los motores actuales.Procesos de Obtencin de BioetanolEl bioetanol se obtiene a partir de la remolacha (u otras plantas ricas en azcares), de cereales, de alcohol vnico o de biomasa, mediante un proceso de destilacin. En general, se utilizan tres familias de productos para la obtencin del alcohol: Azucares, procedentes de la caa o la remolacha, por ejemplo. Cereales, mediante la fermentacin de los azcares del almidn. Biomasa, por la fermentacin de los azcares contenidos en la celulosa y hemicelulosa.

Grfica 1. Proceso de obtencin de bioetanol.

El esquema general de fabricacin del bioetanol (diagrama 1), muestra las siguiente fases en el proceso

Dilucin:Es la adicin del agua para ajustar la cantidad de azcar en la mezcla o (en ltima instancia) la cantidad de alcohol en el producto. Es necesaria porque la levadura, usada ms adelante en el proceso de fermentacin, puede morir debido a una concentracin demasiado grande del alcohol. Conversin:La conversin es el proceso de convertir el almidn/celulosa en azcares fermentables. Puede ser lograda por el uso de la malta, extractos de enzimas contenidas en la malta, o por el tratamiento del almidn (o de la celulosa) con el cido en un proceso de hidrlisis cida. Fermentacin:La fermentacin alcohlica es un proceso anaerbico realizado por las levaduras, bsicamente. De la fermentacin alcohlica se obtienen un gran nmero de productos, entre ellos el alcohol Destilacin o Deshidratacin:La destilacin es la operacin de separar, mediante calor, los diferentes componentes lquidos de una mezcla (etanol/agua). Una forma de destilacin, conocida desde la antigedad, es la obtencin de alcohol aplicando calor a una mezcla fermentada.

Otra alternativa a las cosechas dedicadas a fines energticos, son los materiales ligno-celulcos son los que ofrecen un mayor potencial para la produccin de bioetanol, el uso de residuos de procesos agrcolas, forestales o industriales, con alto contenido en biomasa. Estos residuos pueden ir desde la paja de cereal a las "limpias" forestales, pasando por los Residuos Slidos Urbanos (RSU) o las cscaras de cereal o de arroz. Los residuos tienen la ventaja de su bajo coste, ya que son la parte no necesaria de otros productos o procesos, salvo cuando son utilizados en la alimentacin del ganado. Los RSU tienen un alto contenido en materia orgnica, como papel o madera, que los hace una potencial fuente de materia prima, aunque debido a su diversa procedencia pueden contener otros materiales, a razn de estos materiales , su tratamiento y produccin se dificultan y su costo aumenta.OBTENCION POR MEDIO DE BIOMASAOBTENCIN POR MEDIO DE BIOMASALos residuos de biomasa contienen mezclas complejas de carbohidratos, llamados celulosa, hemicelulosa y lignina. Para obtener los azcares de la biomasa, sta es tratada con cidos o enzimas que facilitan su obtencin. La celulosa y hemicelulosa son hidrolizadas por enzimas o diluidas por cidos para obtener sacarosa, que es entonces fermentada. Los principales mtodos para extraer estos azcares son tres: la hidrlisis con cidos concentrados, la hidrlisis con cidos diluidos y la hidrlisis enzimtica. En la grfica 2 se muestra las diferencias entre los procesos de obtencin de bioetanol, segn sea su materia prima de origen.

Diagrama-2

Balance energtico de la produccin de bioetanol

Para que el etanol contribuya perceptiblemente a las necesidades de combustible para el transporte, necesitara tener un balance energtico neto positivo. Para evaluar la energa neta del etanol hay que considerar cuatro variables: la cantidad de energa contenida en el producto final del etanol, la cantidad de energa consumida directamente para hacer el etanol, la calidad del etanol resultante comparado con la calidad de la gasolina refinada y la energa consumida indirectamente para hacer la planta de proceso de etanol.

Aunque es un asunto que crea discusin, algunas investigaciones que hagan caso de la calidad de la energa sugieren que el proceso toma tanta o ms energa combustible fsil (en las formas de gas natural, diesel y de carbn) para crear una cantidad equivalente de energa bajo la forma de etanol. Es decir, la energa necesitada para funcionar los tractores, para producir el fertilizante, para procesar el etanol, y la energa asociada al desgaste y al rasgn en todo el equipo usado en el proceso (conocido como amortizacin del activo por los economistas) puede ser mayor que la energa derivada del etanol al quemarse.

USOS DEL BIOETANOLEste tipo de biocombustible se utiliza en motores de encendido por chispa, ya sea en estado puro o mezclado con gasolina convencional.

As entonces este producto esta destinado a unos cuantos usos particulares, los cuales son:Fabricacin del ETBE (aditivo aumentador de octanos)Combustible mezcla (bioetanol-gasolina)-El etanol se usa en mezclas con la gasolina en concentraciones del 5 o el 10%, E5 y E10 respectivamente, que no requieren modificaciones en los motores actuales. Combustible directo (motores especializados que funcionan con bioetanol)Mezcla directa (bioetanol-diesel)El uso de bioetanol tiene sus ventajas, entre las que destacan una mejora en la bio-degradabilidad de la gasolina, reduccin de emisiones toxicas a la atmosfera, mejora en el ndice de octanos y aumento del calor de vaporizacin y combustin.

DESVENTAJAS DEL BIOETANOLUn obstculo importante es la legislacin europea sobre la volatilidad de las gasolinas que fija la proporcin de etanol en mezclas E5.Concentraciones ms elevadas, autorizadas en Suecia y Estados Unidos, implica que se debe disponer de un vehculo flexible (FFV), con un depsito, motor y sistema de combustible nico capaz de funcionar con gasolina y etanol, solos o mezclados en cualquier proporcin. Otra desventaja es que a causa de que muchos campos de cultivo solo se usan para fomentar un solo cultivo , la tierra va perdiendo sus propiedades de fertilidad y en un tiempo dejando de ser viable para usarla.

SUSTENTABILIDAD

Definicin La sustentabilidad se refiere a la administracin eficiente y racional de los recursos, de manera tal que sea posible mejorar el bienestar de la poblacin actual sin comprometer la calidad de vida de las generaciones futuras. Entre los factores clave del desarrollo sustentable, se encuentra el crecimiento poblacional, la demanda energtica, el cambio climtico, la escasez de recursos y del agua, y el manejo de residuos.

Sustentabilidad a Nivel GlobalEn 1987, el desarrollo sustentable fue presentado formalmente por la Comisin Mundial de Medio Ambiente y Desarrollo de Naciones Unidas, como una alternativa al desarrollo socioeconmico tradicional, causante de graves daos ambientales al planeta. En los ltimos aos, la perspectiva de los negocios ha cambiado, pues no slo deben enfocarse a los beneficios econmicos. Para calificar a una empresa, ahora los inversionistas no slo consideran los datos financieros, sino otros factores que estn implicados en los temas de desarrollo sustentable.

Sustentabilidad en MxicoUno de los principales retos que enfrenta Mxico en materia de desarrollo sustentable es incluir al medio ambiente como uno de los elementos de la competitividad y el desarrollo econmico y social. El punto de partida fue el cambio global como primer indicador: si las compaas estaban conscientes de su propio riesgo en materia de recursos, entonces podran generar acciones para contrarrestar una posible falta de ellos. Tener alternativas ante esta problemtica, por supuesto que daba un valor adicional a la empresa, por lo que se empez la creacin de ndices que midieran el desempeo ambiental, social y de gobierno (ASG). El impacto de todos estos cambios se ha empezado a sentir en nuestro pas; Mxico, no es uno de los grandes emisores de gases de efecto invernadero, pues slo emitimos el 1.5 por ciento a nivel mundial. No obstante, nuestras emisiones han crecido un 40 por ciento de 1990 al 2008, por lo que, a travs de acciones federales concretas, como el Programa Especial de Cambio Climtico (PECC), nuestro pas se ha comprometido con el desarrollo sustentable al reducir un 50 por ciento del total de sus emisiones para el 2050 de contar con financiamiento internacional.

Estrategias para la Sustentabilidad Energtica en MxicoEl Fondo de Sustentabilidad Energtica es un instrumento creado por el Gobierno de Mxico para impulsar la investigacin cientfica y tecnolgica aplicada, as como la adopcin, innovacin, asimilacin y desarrollo tecnolgico en 4 lneas: eficiencia energtica, fuentes renovables de energa, uso de tecnologas limpias y diversificacin de fuentes primarias de energa.

Fortalecer las capacidades actuales en sustentabilidad energtica. Formar recursos humanos especializados en sustentabilidad energtica. Vincular y expandir el tejido cientfico-tecnolgico-empresarial en sustentabilidad energtica. Consolidar una visin, estrategia y prospectiva de la energa sustentable en Mxico. Identificar barreras y retos cientficos y tecnolgicos para el aprovechamiento sustentable de la energa.Lo cual, a mediano y largo plazo, permita:

Contar con el tejido cientfico tecnolgico capaz de responder a las demandas y necesidades del pas en sustentabilidad energtica. Establecer proyectos estratgicos que coadyuven en el conocimiento, dominio y aprovechamiento de la energa. Promover las condiciones tecnolgicas adecuadas para el desarrollo de la industria de la energa sustentable. Propiciar la transferencia de tecnologas sustentables. Posicionar al sector energtico en un ambiente autntico de investigacin, desarrollo e innovacin.

OBJETIVOS ESTRATGICOS.

Consolidar las capacidades existentes. Formar recursos humanos especializados. Enriquecer el tejido cientfico, tecnolgico e industrial. Fortalecer la infraestructura cientfica y tecnolgica. Descentralizar el aprovechamiento de los recursos existentes. Propiciar la transferencia tecnolgica de productos y servicios tecnolgicos de valor.

BIBLIOGRFIAhttp://www.ecologismo.com/desarrollo-sostenible/usos-del-bioetanol/http://www.miliarium.com/bibliografia/Monografias/Biocombustibles/Bioetanol.asphttp://www.smbb.com.mx/revista/Revista_2009_3/Lignocelulosa.pdfhttp://www.promexico.gob.mx/desarrollo-sustentable/http://sustentabilidad.energia.gob.mx/portal/Default.aspx?id=2445