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1.Definición

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Biocombustibles1.jpgUn biocombustible es una mezcla de hidrocarburos que se utiliza como combustible en los motores de combustión interna y que deriva de la materia orgánica originada en un proceso biológico, espontáneo o provocado, utilizable como fuente de energía. Al utilizar materiales agrícolas para generar estos biocombustibles se reduce el CO2 emitido a la atmósfera ya que estos materiales lo van absorbiendo a medida que se van desarrollando.

El término biomasa hace referencia a todas aquellas sustancias de origen biológico no fósiles, tales como: material y residuos de origen agrícola , etc.
Desde un punto de vista químico, la biomasa está constituida por carbohidratos, aceites y grasas, lignina y proteínas. Estos materiales se pueden transformar en combustibles líquidos (Biocombustibles) o gaseosos (Biogás).

Estos tipos de Biocombustibles pueden ser utilizados para cualquier aplicación energética , ya sea térmica, eléctrica o mecánica.




2.Origen de los Biocombustibles

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La historia de los biocombustibles se inicia a fines del siglo XIX y nace prácticamente con el uso de los hidrocarburos como fuente de energía. La idea de usar aceites vegetales como combustible para motores de combustión internadata surgió en 1895. En ese año el Dr. Rudolf Diesel desarrolló el primer motor diésel que estaba previsto que funcionara con aceites vegetales (aceite de maní) que luego derivó en el gasóleo, pero como el petróleo era mas fácil y económico de obtener se comenzó a utilizar este combustible fósil.
Se sumó, en 1908, Henry Ford, que hizo el primer diseño de su automóvil que utilizaba etanol como combustible.

Otro proyecto interesante para la época es que la compañía Standard oil en el periodo de 1920 a 1924 vendía una gasolina con un 25% de etanol, pero los altos costos del maíz volvieron inviable económicamente este producto. En la década del 30, Ford y otras personas trataron de reflotar la fabricación de biocombustibles. Por ello construyeron una planta de biocombustibles en Kansas que elaboraba alrededor de 38.000 litros diarios de etanol en base al uso de maíz como materia prima.

En la década del 70 como consecuencia de la crisis del petróleo, EEUU comienza nuevamente a mezclar gasolina y etanol dando un importante auge a los biocombustibles que no ha parado de crecer desde estos años hasta la actualidad en este país pero también en Europa.
Hasta mediados de los 80 se trabajaba y experimentaba en biocombustibles de primera y segunda generación basados en cultivos alimenticios, pero surgieron diversos sectores que advirtieron del peligro de utilizar alimentos para fabricar combustibles. Ante esta situación se comenzó a buscar materias primas alternativas que no afecten la seguridad alimentaria como algas y otras vegetales que no son comestibles dando origen a los biocombustibles de tercera generación.

El biodiesel se utilizó en transporte público por primera vez en 1938 en la línea de ómnibus Bruselas-Lovaina.
La crisis de los precios del petróleo (1979) estableció el uso de una mezcla entre gasolina y etanol, lo que colocaba a los biocombustibles como una alternativa a la alza de precios del petróleo y al agotamiento de los recursos no renovables. Esta crisis afectó a Brasil, donde en (1975) se desarrolló el proyecto Proalcohol, cuyo objetivo era reemplazar el uso de los hidrocarburos. Además la guerra de Kuwait provocó la búsqueda de otras alternativas al petróleo.

Los biocombustibles serán protagonistas del siglo XXI por ser más ecológicos que los fósiles.


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3.Clasificación

>>Los biocombustibles más conocidos son bioetanol , biodiesel y biogas:

-El BIOETANOL es en sí mismo un biocombustible, pero no se emplea de manera pura en vehículos porque es agresivo para sus partes plásticas. Por lo tanto, la práctica más utilizada es mezclar el bioetanol con gasolina elevando la potencia de la combustión y reduciendo la emisión de CO2.

-EL BIODIÉSEL se puede obtener biodiesel de varias fuentes:
  • De plantas oleaginosas, como el girasol.
  • De los aceites alimenticios usados.
  • De microalgas que acumulan aceite.
El biodiesel puede ser empleado por cualquier vehículo diesel, ya que su composición y características son muy similares a las del diesel fósil. Sin embargo, su uso principal es como aditivo del diesel fósil porque contribuye a disminuir la emisión de contaminantes como el monóxido de carbono y los hidrocarburos volátiles.
-EL BIOGÁS: se produce a partir de los desechos orgánicos de la basura o de los excrementos del ganado.

Este biocombustible se genera en dispositivos específicos o en medios naturales a partir de las diferentes reacciones de biodegradación que sufre la materia orgánica, mediante la acción de microorganismos así como de otros factores en ausencia de aire.
Este descomposición sin aire (descomposición anaeróbica) es un modo útil para tratar residuos biodegradables, dado que produce un combustible de valor, y además, este tipo de gas puede ser utilizado igualmente para producir energía eléctrica mediante turbinas o plantas generadoras a gas, así como estufas, calderas u otros sistemas gas resultantesEstá formado por dióxido de carbono (CO2), monóxido de carbono (CO), metano (CH4), y otros gases aunque en cantidades menores que los anteriores.

España, por ejemplo, tiene un potencial de generación de biogás agroindustrial de 8.000 millones de m3/año (Castilla y León, Anbiogas.jpgdalucía, Castilla–La Mancha, Aragón y Cataluña son las comunidades autónomas con mayor potencial de generación de biogás agroindustrial).


>>Otro tipo de biocombustibles menos conocidos son:
-2,5-dimetilfurano o DMF , es un compuesto químico que puede obtenerse de cultivos altos en fructuosa, es especial de frutas y algunas raíces. Ofrece el potencial para obtener de él un biocombustible con una densidad de energía que es 40% mayor a la del bioetanol, lo que lo hace comparable a la gasolina. Sin embargo, todavía existen problemas de seguridad que deben resolverse.

-Diésel Fischer–Tropsch. Es un biocombustible obtenido a través de un proceso químico a partir de gas de síntesis. Aunque esta tecnología existe desde 1920, es muy costosa, al igual que el diésel que proporciona, cuyo precio está por arriba de el del diésel fósil.

-Biohidrógeno, es hidrógeno proveniente de desechos orgánicos que se obtiene a través de fermentación con bacterias. Aunque tiene potencial como fuente de biocombustibles en el futuro, primero deben resolverse problemas relacionados a su almacenamiento y distribución.

-Biometanol. Mención aparte merece el biometanol, un combustible que puede obtenerse de la madera, el carbón e incluso del CO2. Al igual que el bioetanol, puede ser usado como combustible para vehículos directamente (aunque los vehículos deben ser adaptados para tal fin) o en combinación con la gasolina. Aunque se ha empleado desde la década de los setentas, su costo de producción es bajo y existen nuevos métodos para producirlo, de manera inexplicable no ha tenido tanta difusión como el bioetanol.




4.Elaboración de Biocombustibles

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-BIODIÉSEL:
El biodiésel se hace a partir de grasas de origen animal y vegetal, (triglicéridos). No puede hacerse con grasa de origen inorgánico, como el aceite lubricante.
Cada molécula de triglicérido está formada por tres moléculas de ácido graso unidas a una molécula de glicerina (propanotriol), es el proceso de esterificación. La reacción de formación de biodiésel consiste en separar los ácidos grasos de la glicerina con ayuda de un catalizador que puede ser la Sosa cáustica (NaOH) o el Hidróxido de Potasio (KOH), proceso de saponificación, y unir cada uno de ellos a una molécula de metanol o de etanol (formándose el metóxido de sodio: CH3ONa). Esta reacción se llama transesterificación.

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Mini-reactor para pruebas (de tipo casero)
Mini-reactor para pruebas (de tipo casero)
En un principio, se prepara metóxido de sodio, o de potasio, al añadir en un mismo recipiente el metanol y la sosa caústica (NaOH) o lejía), calentando y agitando el recipiente durante 6 minutos, para que se produzca la reacción (si se utiliza el KOH mejor, ya que reacciona mucho mejor que el NaOH y tarda menos en producirse el compuesto deseado); luego, se vierte en otro recipiente las grasa animales y vegetales precalentándolas a 55ºC, y vertiéndolo en otro recipiente junto a un instrumento que sirva como "batidora" para remover el compuesto de manera constante; después se añade el metóxido, y más tarde cuando se mezcla todo, se cierra herméticamente y se calienta con un reactor durante 20 minutos a 55ºC.

Después se deja enfriar y reposar durante unos días, formándose una capa oscura en el fondo formada por la glicerina, en este caso el compuesto se decanta evitando que la glicerina este en el nuevo recipiente; luego se hace un lavado con agua agitando el compuesto haciendo una mezcla homogénea, y drenando después el agua hasta que empieza a gotear el biodiesel, este proceso se debe repetir cuatro veces. Cuando está translúcido y cristalino el compuesto, ya está seco. Puede que tarde unas horas, o unos días. A veces, se calienta suavemente hasta 48ºC y se deja que se enfríe. Así se evapora el agua, y más tarde se deja en un recipiente abierto, obteniéndose el biodiesel.

Para más información:
http://es.journeytoforever.org/biocombustibles/como-hacer-biodiesel.cgi#como-empezar

-BIOGAS
La producción de biogás por descomposición anaeróbica es un modo útil para tratar residuos biodegradables, ya que produce un combustible de valor además de generar abono genérico. El resultado es una mezcla constituida por metano(CH4) (entre 40%-70%), y dióxido de carbono (CO2), conteniendo otros gases en proporciones mucho menores (H2,N2,O2,H2S). El biogás tiene como promedio un poder calorífico entre 18,8 y 23,4 megajulios por m³.
Este gas se puede utilizar para producir energía eléctrica mediante turbinas plantas generadoras a gas.

Producción de biogás
La producción de biogás mediante digestión anaerobia es un proceso de tratamiento biológico para reducir el olor, la producción de energía y mejorar el almacenamiento y características de manejo de estiércol. El digestor no quita nutrientes importantes y requiere de un almacenamiento de estiércol ambientalmente responsable y sistema de manejo.

Producción de biogás
Producción de biogás

-BIO-HIDRÓGENO:
El biohidrógeno consiste en el proceso microbiológico de degradación anaerobia acidogénica de la fracción orgánica de los residuos sólidos urbanos (FORSU) gracias a la capacidad del hidrógeno para ser empleado en pila de combustibles y gracias a su nulo impacto ambiental. Este método presenta la ventaja de que se realiza con un bajo coste energético y, sirve a su vez, para la valorización de los residuos orgánicos. Consiste en la digestión anaerobia, un proceso biológico degradativo, que lleva consigo la producción de un biogás de aprovechamiento energético (metano). El proceso ocurre en cuatro etapas: hidrólisis,acidogénesis, acetogénesis y metanogénesis, y cuando todas ellas se dan conjuntamente en un único reactor, el proceso se denomina “digestión anaerobia monoetapa”. También se puede elaborar por medio de la "digestión anaerobia en fases separadas". Para el proceso, se utiliza un reactor anaerobio acidogénico a 55ºC donde se produce la degradación completa, durante 15 días, obteniéndose 7 litros del biogás con un porcentaje del 60% de metano..

http://www.ingenieriaquimica.es/files/pdf/iq/497/iq10sept2011.pdf
http://bioreactorcrc.wordpress.com/2012/03/25/produccin-biotecnolgica-de-hidrgeno-y-uso-de-foto-bioreactores/

-BIOMETANOL:
Este tipo de biocombustible se obtiene a partir de la degradación que realizan las bacterias metanotróficas que usan el metano como fuente de energía para producir CO2. Este tipo de bacterias pertenecen a un grupo muy grande que forman gran cantidad de metano como producto principal de su metabolismo energético, son anaerobias estrictas (no permiten ningún otro tipo de medio que no sea el metanogénico) y pertenecen al grupo Archae o arquaebaxterias. Los principales substratos son H2+CO2, formiato y acetato (y otros como el metanol, trimetilamina, dimetilsulfuro...), siendo el H2, el formiato y el acetato los dadores de electrones; dichos electrones son aceptados por el CO2 para convertirse en metano (el acetato es el mejor substrato para la producción de metano, sin embargo solo el género bacteriano de los Methanosarcinas y los Methanosaeta son capaces de utilizarlo).
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http://biblioteca.cinvestav.mx/indicadores/texto_completo/cinvestav/2009/163287_1.pdf

-2,5-dimetilfurano (DMF)
La producción de biocombustibles a partir del 2,5-Dimetilfurano lleva consigo una alta concentración de alcanos (hidrocarburos de enlace simple) y baja concentración de compuestos oxigenados, que comprende: un primer proceso de "alquilación" (proceso por el que se introducen grupos funcionales de los alcanos en el compuesto químico) del 2,5-Dimetilfurano con un alcohol furánico; y un segundo paso de hidrogenación y deshidratación del compuesto
Molécula de 2,5-Dimetilfurano
Molécula de 2,5-Dimetilfurano
obtenido en el paso de la alquilación en presencia de hidrógeno, utilizando los catalizadores de hidrogenación y de deshidratación adecuados. Una solución alternativa para la producción de estos biocarburantes de segunda generación, es la mezcla de 4 átomos de carbono o más a partir de compuestos oxigenados en una solución acuosa en presencia de un catalizador de desoxigenación y uno de condensación (normalmente básico) para condensar cetonas y aldehídos.

http://digital.csic.es/bitstream/10261/40199/1/2362248_A1.pdf


-Biocombustibles elaborados a partir del método Fischer–Tropsch:
Este método consiste simplemente como el método usado para convertir gas de síntesis (carbón, gas natural o biomasa), hidrógeno y monóxido de carbono, a productos hidrocarburos (incluyendo a hidrocarburos oxigenados como los alcoholes). En otras palabras, es la conversión de gas natural, en hidrocarburos líquidos con ausencia de azufre, nitrógeno o metales pesados.

Consiste en la mezcla del gas monóxido de carbono e hidrógeno (proveniente del gas de síntesis) generada a través de la reacción
Reactor Fischer-Tropsch
Reactor Fischer-Tropsch

de carbón con vapor de agua y oxígeno, a temperaturas superiores de 900ºC, en un reactor, que consiste en una "caja" dividida en secciones por hojas metálicas verticales. Donde los catalizadores (Solo los cuatro metales del grupo VIII: Fe, Co, Ni, y Ru) eran colocados entre las hojas y tubos; siendo el agua el medio para controlar la presión.


La reacción química que tiene lugar en un proceso Fischer-Tropsch para los hidrocarburos pesados es la siguiente:
nCO + 2nH2 ----} (-CH2)n + nH2O

El catalizador más utilizado es el rutenio, ya que es el que tiene mayor actividad de hidrogenación del monóxido de carbono; el níquel, por otro lado, es el que presenta más problemas al utilizarlo en esta reacción, ya que produce más metano de lo necesario (una parte de la reacción Fischer-Tropsch incluye la formación de metano) y forma carbonilos volátiles, por lo que se acaba prediendo el metal en la reacción.

http://148.226.12.104/bitstream/12345678/924/1/JGerardo%20Acevedo%20Alfaro.pdf



-Biodiésel a partir de microalgas:

Las microalgas son consideradas como los primeros microorganismos fotosintéticos responsables en gran medida de la atmósfera terrestre. Ciertas microalgas, con la finalidad de flotar y captar con ello mejor la luz solar, absorben CO2 del aire y nutrientes del agua produciéndo así aceites que almacenan entre sus membranas. A partir de la biomasa generada por las microalgas es posible extraer estos aceites y emplearlos en la fabricación de biodiésel . Es la aplicación que se planea la mayoría de las empresas del sector por su relativa sencillez y rendimiento. La reacción es la siguiente:


ALGAS + AGUA + CO2 -------> ACEITES + O2 + Azúcares


ACEITES + ALCOHOL METILICO-------> BIODIESEL + GLICERINA








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5.Ventajas y Desventajas

>>Ventajas:

Costo: Una vez que la tecnología esté disponible de manera general, el precio de los biocombustibles será mucho menor que en de la gasolina o el diesel.
Material Disponible: Los biocombustibles pueden ser fabricados de muchos materiales diferentes y renovables, en lo que se distingue del petróleo.
Independencia: Se reduce la dependencia de combustibles extranjeros.
Estimulación Económica: Las plantas de biocombustibles generan empleos en áreas rurales.
Bajas emisiones de Carbono: Cuando son quemados producen menos carbono que los combustibles fósiles.


>>Desventajas:


Cantidad de Energía: Es necesaria más cantidad de material para producir la misma energía que la gasolina. Para la producción, almacenamiento y transporte de biocombustibles se requieren grandes cantidades de insumos cuya producción y transporte también demanda cantidades de energía.
Contaminación en la Producción: Aunque no contaminan a la hora de ser quemados, su proceso de crearlo si contamina.
Uso de Agua: Se necesitan grandes cantidades de agua para regar los campos para cultivar el producto necesario. En el mundo, por cada kilogramo de cereal que se produce, se consume 1m³ de agua. Se ha estimado que el etanol empleado en un automóvil en un recorrido de 20 000 km. implica un consumo de agua equivalente al de 500 personas en África.
Destrucción de ecosistemas: Muchos expertos consideran muy peligroso la destrucción de bosques para sustituirlos por plantaciones energéticas. Esto provocaría un grave impacto medioambiental en forma de la perdida de fauna y flora y el posible desequilibrio en el clima.
El mas claro ejemplo de la destruccion de ecosistemas provocado por el cultivo de especies vegetales aptas para la creacion de biocombustible es la cuarta isla mas grande del mundo : Borneo.
Hace apenas 20 años Borneo estaba cubierta por una inmensa selva primaria, pero al ritmo actual de deforestacion desaparecerá antes de 10 años. La causa es la decision de borneo de producir aceite de palma, el primero de todos los aceites mas consumidos del mundo. El principal uso que se le da a este aceite es el de producir agrocarburantes de esta forma la anterior diversidad de la selva cede paso a una unica especie : la palmera de aceite cuya semilla oleaginosa es la mas productiva del mundo. Una sola hectarea de palma puede producir 5000 kilogramos de aceite crudo, o casi 6000 litros en total, lo que hace la cosecha muy rentable.
Precio de la Comida: Se dice que la demanda de cultivos para la fabricación del combustible podría afectar los precios de los alimentos, sobre todo básicos.
Una de las desventajas del incremento de la demanda de biocombustibles es que puede provocar que muchas tierras de cultivo de alimentos se destinen a cultivos energéticos. Según la FAO, con las condiciones actuales en las que se está desarrollando la producción de biocombustibles, solo en el tercer mundo 500 millones de hectáreas de tierras destinadas a la producción de alimentos desaparecerán.


PRINCIPALES VENTAJAS Y DESVENTAJAS DESDE EL PUNTO DE VISTA TÉCNICO Y DE FABRICACIÓN
Existen varios métodos para fabricar biodiesel : El método básico (es el método de mayor difusión y estudio en este momento); método acido, (se trabaja con aceite o grasa, un alcohol y un acido mineral como promotor de la reacción por aporte protónico); catálisis heterogénea (utilizando en el reactor un sustrato que reaccione con el aceite, por ejemplo una sal como el fosfato de sodio, zeolitas o una resina de intercambio, en medio alcohólico) y cracking catalítico (consiste en la pirolisis solida de una sal como el acetato de sodio).


Ventajas
Desventajas
MÉTODO
BÁSICO
  • Se produce saponificación parcial o total si hay
humedad contenida en los reactivos.Ésta se
incrementa al utilizar ácidos grasos de desecho o si
existe base disuelta en agua al momento de
combinar la solución de alcóxido con el aceite o
grasa.
  • Los métodos informatizados realizan etapas de
tiempo muerto muy largas para producir biodiesel
de forma industrializada.
  • El ester básico se degrada con facilidad por oxidación
    o cuando está en presencia de agua debido a su
    carácter orgánico.
MÉTODO
ÁCIDO
  • Utiliza una sola etapa de reacción.
  • Se pueden realizar todas las etapas en
un solo reactor (secado síntesis y separación).
  • El proceso es reversible en presencia de pequeñas
cantidades de agua.
  • Los reactivos deben agregarse en un orden especifico
para no provocar reacciones no deseadas.
CATÁLISIS
HETEROGÉNEA
  • Las sales utilizadas generan una mayor superficie
de contacto y ayudan a retener el agua
y a la formación homogénea del biocombustible.
  • No es necesaria la agitación debido a la presencia
de núcleos de ebullición en la reacción.
  • Las sales actúan como superficie filtrante en la reacción.
  • El producto puede degradarse en presencia de
agua al igual que en los anteriores métodos.
  • Los sólidos de deshecho deben ser tratados adecuadamente
para su reutilización o deshecho al ser tóxicos.
CRACKING
CATALÍTICO
  • Debido a la amplia superficie de contacto la reacción
es homogénea.
  • El principal producto de la reacción tiene unas
propiedades muy parecidas al diesel fósil ya que se
obtiene un alto porcentaje de gasoil de tipo octano.
  • Es un proceso con varias décadas de investigación.
  • Se requiere invertir una mayor energía en el proceso.
  • Se pueden incorporar algunas trazas de elementos
no deseados como P, N o S cuando estos elementos
se utilizan en la reacción.
  • Los sólidos de deshecho deben ser tratados adecuadamente
para su reutilización o deshecho al ser tóxicos.


REFERENCIAS
http://www.odepa.gob.cl/odepaweb/publicaciones/SemBiocombustibles/18_Biocombustibles_UTalca.pdf


>>Materias primas utilizadas:


desventajas-biocombustibles
desventajas-biocombustibles

Las materias primas más utilizadas son aceites extraídos de plantas oleaginosas puesto que la producción de biodiesel tiende a provenir de ellas. No obstante, cualquier materia que contenga triglicéridos puede utilizarse para producir biodiesel (sebo animal, aceites de fritura ya usados, palma, soja, girasol). Según el tipo de aceites se utilizan unas materias primas u otras:

Aceites Vegetales Convencionales
Semillas oleaginosas como el girasol y la colza (Europa), la soja (Estados Unidos) y el coco (Filipinas); y los aceites de frutos oleaginosos como la palma (Malasia, Indonesia y Colombia).

Aceites Vegetales Alternativos
Como por ejemplo el aceite de Jatropha curcas(más adaptado a las condiciones de cada país)




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Los biocombustibles han adquirido mucha importancia, no obstante,
demandan una alta producción de éstos, lo cual provoca la destrucción de
bosques, selvas y sustitución de plantaciones que son indispensables
para la dieta humana. Las principales fuentes de abastecimiento son,
según se muestra en las siguiente tabla:


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Tabla 1.
Materias primas para producir biocombustibles

Según la ONU el crecimiento desproporcionadamente de los campos de cultivo para la producción de biocombustibles, podría suponer un peligro para la alimentación puesto que los precios de los alimentos podrían aumentar.
Para incrementar su producción significativamente, se tendrían que dedicar la mayor parte de tierras fértiles a su cultivo, lo que puede resultar contraproducente en un mundo en el que el hambre y desertización son dos de sus problemas de difícil solución.


El pimer vídeo que aparece a continuación muestra como sería nuestro planeta únicamente con biocombustibles, y el segundo una realidad que ya viene afectando a nuestra sociedad, la súbida de los precios de los alimentos debido a su uso para sintetizar los biocombustibles:


En resumen, la ventaja principal de los biocombustibles es que son una alternativa a los combustibles fósiles que se están agotando en la Tierra. Pero tienen una serie de desventajas más grandes, como el impacto social que producen en los países subdesarrollados, ya que en estos países su base de alimentación proviene de los cultivos dirigidos al bioetanol (cultivo del maíz), lo cual produce un encarecimiento de este producto para la alimentación. La otra gran desventaja de estos biocombustibles es que para su rentabilidad, se deben explotar los campos de manera que solo se produzca el monocultivo, causa de la pérdida de biodiversidad en una considerable parte de la Tierra. Y por último, los biocombustibles no acaban del todo con el problema del CO2, sino que reducen el impacto de este gas de efecto invernadero por sus procesos de elaboración.


A continuación pondremos un documental sobre los efectos económicos y sociales que han producido los biocombustibles, a lo largo de los años.


Biocombustibles "Las semillas de la discordia"










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6.Países promotores

En el curso de esta primer década del siglo XXI se ha insistido por parte del gobierno norteamericano y de países europeos sobre la necesidad de generar biocombustibles como una fuente de energía alternativa. Esto provocará la sustitución de los hidrocarburos, y consecuentemente una disminución de los precios del petróleo. ¿Pero realmente estos países han introducido los biocombustibles en su vida cotidiana?



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Estados Unidos ha apostado fuerte por la introducción de los biocombustibles, no obstante como se ve en el siguiente gráfico gran parte de esa producción ha sido exportada sobre todo en los úlitmos años.


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Muchos países han tratado de introducir estos biocombustibles, en particular el presidente de los EEUU G.Bush, quien insistió en dar uso alternativo al maíz para generar este tipo de biocombustibles. Brasil sin embargo, optó por la caña de azúcar. La cuota de mercado en términos energéticos alcanzada por los biocarburantes en España en la primera mitad de este año (2,97%) es inferior al objetivo obligatorio fijado legalmente para el conjunto de 2009 (3,4%). Así se deriva del análisis que APPA Biocarburantes ha hecho de los datos oficiales de consumo de carburantes de automoción en España, de los que también se deduce que la cantidad de bioetanol puesta en el mercado en el primer semestre del año ha sido insuficiente para cumplir la obligación específica de este biocarburante (2,5%). Por lo que se deduce que el consumo de bioetanol en España está siendo inferior al requerido para cumplir el objetivo obligatorio de biocarburantes en la gasolina prevista en el Plan de Ahorro y Eficiencia Energética.

Los países latinoamericanos se muestran fuertes respecto al uso y comercializacion de biocombustibles, es el caso de Brasil, Argentina y Colombia.Según datos del último estudio sobre biocombustibles publicado por la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL):

-Brasil es el segundo productor de bioetanol del mundo, con 33,2% de participación en el mercado, detrás de Estados Unidos, responsable de 54,7% de la producción mundial, según datos de 2009. Colombia, en tanto, figura en el décimo lugar de países productores, con 0,4%.
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-Argentina es el segundo productor mundial de biodiesel, con 13,1% del mercado, también después de Estados Unidos, que lidera con 14,3%. Brasil se ubica en quinto lugar, con 9,7% de participación.
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7.Consumo y Rendimiento

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La mayoría de los motores adaptados a los biocombustibles derivados u obtenidos del etanol y el metanol, no utilizan el 100% de estos biocombustibles, sino que utilizan una mezcla de etanol y gasolina, y así bajar el consumo del hidrocarburo. Pero por otra parte, para la producción de los biocombustibles, se necesita una alta producción y rendimiento de los cultivos de la caña de azúcar (de 9000 L/ha/año), de la remolacha (de 5000 L/ha/año) o del maíz (de 3200 L/ha/año); y en algunos países como China e India (futuros principales consumidores de biogas) utilizan para su consumo los residuos orgánicos procesados por fermentación, por lo tanto, muchas empresas chinas de bionergía (Beijing DQY Agriculture Technology y Beijing Helee Bio-Energy), junto a empresas estadounidenses (Smithfield Foods y Murphy Brown), han formado proyectos enormes de inversión de biogas basado en las granjas de cerdo, con una inversión total de 1.800 millones de dólares.
http://biodiesel.com.ar/tag/china-biodiesel
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Con esto queda claro, que el rendimiento de los biocombustibles es bajo en función de lo que consume, pero el futuro de los biocombustibles, las algas, aportan un rendimiento mayor que el de los otros tipo de biocombustibles, siendo competitivo con los otros carburantes más contaminantes. En el cuadro, podemos observar que de donde se extrae menor cantidad de biocombustible es en el maíz, sin embargo, algunos países como EEUU o Brasil han optado por un mayor consumo del maíz, sembrando mayores cantidades de este para obtener alcohol.
Por otra vía de comparación de consumo y rendimiento entre los biocombustibles, un programa experimental examinó el rendimiento y las emisiones de chispa en dos motores de compresión, que se ejecutan en una variedad de biocombustibles, incluido el aceite de semilla simulando el biogas. Ambos motores son de un solo cilindro (tipo laboratorio), motores con una potencia comparable, una velocidad variable y una capacidad de carga. Con el biogas, que contiene dióxido de carbono, las emisiones de óxidos de nitrógeno se reducieron en relación con el gas natural, mientras que los hidrocarburos no quemados se incrementaron. La potencia al freno y el consumo específico de combustible y el monóxido de carbono se vio afectado principalmente por el aire. El aceite de semillas de biocombustible dio un rendimiento similar al combustible diesel sin grandes inconvenientes. Las pruebas con cetano y colza éster metílico de biodiesel también se presentaron con fines comparativos. Concluyó, con que el consumo específico de combustible de NOx de los biodiesel, fue inferior al de los los resultados de las pruebas de motores que funcionaban con biogás.
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953405002072




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8.Actualidad sobre Biocombustibles

Actualmente, muchos son los países que se unen al uso de los biocombustibles, ya sea por sus condiciones favorables para el medio ambiente, por el agotamiento de los recursos como el petróleo o el carbón, o por otros factores de diversa índole, lo cierto es que existe una fuerte investigación sobre todo en las grandes potencias para tratar de paliar de la forma más efectiva sus desventajas.
La investigación y la producción de biocombustibles ha estado presente desde el siglo XIX. En la actualidad se esta trabajando en los biocombustibles de segunda generación, los cuales se distinguen de la primera en que se obtienen de vegetales que no tienen una función alimenticia y que debido a las innovaciones tecnológicas son más ecológicos y avanzados que los actuales.

Se ha encontrado que la biomasa proveniente de la celulosa puede ser una materia prima básica en la producción de biocombustibles de segunda generación . La biomasa de celulosa permite generar el bioetanol celulósico. Sus fuentes más prometedoras son el álamo y el sauce de corta rotación, el pasto de elefante, el mijo y los residuos celulósicos industriales en la elaboración de muebles y otros productos de consumo industrial y final.
Las ventajas de éstos son que debido a la disponibilidad de una gran variedad de materias primas las cuales no son comestibles no existe una competitividad con los alimentos, por otro lado, son ecológicos y pueden plantarse en áreas no agrícolas ni ganaderas.

Podemos decir que los biocombustible 2G con más futuro son:
-El bioetanol. Este último es un producto muy homogéneo, con una combustión muy limpia y con gran aceptación entre los fabricantes de automóviles.(Aunque ya se ha hablado del mismo)
-El biodiesel. Hoy en día se está estudiando la viabilidad de producir biodiesel a partir de microalgas marinas como una fórmula para disminuir presión a muchas materias primas y liberar campos de cultivo para dedicarlos a la alimentación:

>>Microalgas una alternativa de futuro para los biocombustibles:

Teniendo en cuenta que el desarrollo de biocombustibles puede interferir a los cultivos destinados a la alimentación y encarecer

los precios de los alimentos básicos el futuro de los biocombustibles, podría pasar por la utilización de algas muy abundantes y
fáciles de cultivar, como materia prima.

Desarrollar biocombustibles a partir de materias primas no alimentarias pasa por distintas alternativas. Se investiga en el aprovechamiento de residuos de la producción agrícola o forestal como combustibles de segunda generación o, como en el caso de la jatropha, por desarrollar nuevos cultivos energéticos capaces de crecer en tierras no aptas para la agricultura convencional.

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Una alternativa más es la que podría suponer la obtención de biocombustibles a partir de cultivos acuáticos de algas marinas. El hacerlo preferentemente con aguas salinas evita los problemas de sequía o abastecimiento de agua que supondría el uso de agua dulce. Una hectárea de algas puede producir unas 30 veces más aceite que la misma extensión de girasol o colza. Pero el principal problema de esta alternativa es el alto contenido en agua de las algas. Esto dificulta su tratamiento y la extracción de su contenido útil, el aceite. Tras secarlas, se aprovecha tan solo entre el 5 y el 15 por ciento del producto original.
Mejorar este sistema lleva irremediablemente a encontrar las especies de algas que más rápido crecen y más combustible pueden proporcionar. Algunas especies de algas verdes unicelulares, como la Chlorella vulgaris o la Scenedesmus acutus, podrían ser la solución, aunque todavía se está estudiando como mejorar su rendimiento.

Para más información: http://www.cdm-energy.com/?p=309








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9.Bibliografía

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Internet:
Definición y tipos:
http://www.slideshare.net/itsmo94/biocombustiblespdf
http://erenovable.com/biogas-el-gas-combustible-alternativo/
http://biodiesel.com.ar/tag/china-biodiesel
http://www.bioenergeticos.gob.mx/index.php/introduccion/tipos-de-biocombustibles.html

Origen:
http://www.renovablesverdes.com/origenes-e-historia-de-los-biocombustibles/

Procesos:
http://es.journeytoforever.org/biocombustibles/como-hacer-biodiesel.cgi#como-empezar
http://digital.csic.es/bitstream/10261/40199/1/2362248_A1.pdf
http://148.226.12.104/bitstream/12345678/924/1/JGerardo%20Acevedo%20Alfaro.pdf
http://www.ingenieriaquimica.es/files/pdf/iq/497/iq10sept2011.pdf
http://biblioteca.cinvestav.mx/indicadores/texto_completo/cinvestav/2009/163287_1.pdf
http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0961953405002072

Ventajas e inconvenientes:
http://www.cdm-energy.com/?p=309
http://www.renovables-energia.com/2009/05/desventajas-y-efectos-negativos-de-los-biocombustibles/
http://www.dforcesolar.com/energia-solar/ventajas-y-desventajas-de-los-biocombustibles/
http://www.agenciasinc.es/Noticias/Analizan-el-impacto-de-la-produccion-de-biocombustibles-en-el-precio-de-los-alimentos
http://www.swissinfo.ch/spa/economia/Los_biocombustibles_de_la_cima_al_fracaso.html?cid=33711734
http://www.miradaglobal.com/index.php?option=com_content&view=article&id=778%3Abiocombustibles-ialimentacion-o-energia&catid=32%3Aecologia&Itemid=36&lang=es

Países promotores:
http://www.ecologismo.com/2008/11/21/paises-productores-de-biocombustibles/
http://www.ambientum.com/boletino/noticias/Investigadores-europeos-impulsan-biocombustibles.asp
http://www.aciamericas.coop/Brasil-Argentina-y-Colombia
http://www.biodieselspain.com/2009/10/13/informe-del-consejo-europeo-de-biodiesel-2008-2009/
http://energyacc.wordpress.com/page/2/?s=cuota+de+mercado

Actualidad
http://www.engormix.com/MA-agricultura/noticias/actualidad-sobre-biocombustibles-t8995/p0.htm

Generales:
http://www.biodisol.com/que-son-los-biocombustibles-historia-produccion-noticias-y-articulos-biodiesel-energias-renovables/
http://es.wikipedia.org/wiki/Biocombustible
http://www.zonaeconomica.com/biocombustibles

Académico Google:
ES Callejas, VG Quezada - El Cotidiano, 2009 - elcotidianoenlinea.com.mx Biocombustibles.
Documento pdf:

EC MARÍN, HS MAHECHA, SP CARRASCO - Dyna, 2009 - scielo.org.co
http://www.scielo.org.co/scielo.php?pid=S0012-73532009000200010&script=sci_arttext

H Cárdenas - Quito Ecuador. Centro ecuatoriano de derecho …, 2007 - ceda.org.ec
Documento pdf:


Enciclopedias:
Encarta
Google (Círculo de lectores)
MASTER. Enciclopedia temática


Se produce saponificación parcial o total si hay
humedad contenida en los reactivos, ésta se
incrementa al utilizar ácidos grasos de desecho o si
existe base disuelta en agua al momento de
combinar la solución de alcóxido con el aceite o
grasa.