El Alcohol Como combustible.

El Alcohol puede tomar diversas formas y se vende al consumidor en diferentes grados de pureza, desnaturalización y destilación.

El Alcohol que utilizaremos será el Alcohol Etílico en Grado técnico, es decir al 95% de alcohol y 5% de agua. A diferencia del alcohol etílico que se puede adquirir en farmacias y centros comerciales, posee el 95% de su volumen en alcohol puro, y el 5% de plomo, agua y diversos químicos que le dan las propiedades que el alcohol posee. El alcohol de grado técnico es fácilmente adquirible en boticas y "farmacias alemanas" incluso el precio es mas bajo que el alcohol desnaturalizado que se adquiere en farmacias.

Formas de uso

Hay tres maneras de utilizar los alcoholes como combustibles para motor: puros, mezclados con gasolina o mezclados con agua en un sistema de inyección. Cada forma tiene ventajas e inconvenientes.

Mezclas con gasolina

La ventaja de las mezclas es que si la proporción de alcohol en la mezcla no sobrepasa el 20 ó 25% no es necesario modificar el motor. La cantidad máxima depende del tipo de motor, pero generalmente los motores de cuatro cilindros toleran una mayor concentración de alcohol que los de seis u ocho. Los pequeños motores de un solo cilindro, como en los cortacéspedes, pueden funcionar con alcohol puro ajustando el tornillo de control de mezcla. Incluso en motores mayores se pueden hacer ajustes para que funcionen con un 25-40% de alcohol, como ajustar el carburador y adelantar un poco el tiempo de ignición. Si hace las mezclas personalmente puede comprar la gasolina más barata disponible y convertirla en un combustible con un buen octanaje.

La desventaja es que el alcohol tiene que estar completamente seco. La mayor concentración de alcohol que se puede obtener con métodos convencionales es de 95%. Para mezclarlo con gasolina hay que quitarle el 5% de agua residual. En el capítulo doce se explican varias formas de secar el alcohol. Sin embargo para ello hay que añadir otro paso al proceso y gastar más energía.

Alcohol puro

Son muchas las ventajas de quemar alcohol relativamente puro, con una concentración de 80-95%. La primera es que no hace falta secarlo, y deberías poder producirlo por menos de lo que cuesta la

gasolina. No se pierde rendimiento, o se pierde muy poco, y al haber entre un 5 y un 15% de agua se tienen los beneficios de la inyección de agua. Los únicos inconvenientes son la molestia y el coste de modificar el motor, y que se pierde la capacidad multicombustible.

La modificación más importante es el ensanchamiento de las boquillas pulverizadoras del carburador. Si es un mecánico habilidoso debería poder hacerlo en un par de horas por muy poco dinero.

Hay un problema con el arranque en frío. Como se mencionó antes, el calor latente de vaporización del alcohol es mayor que el de la gasolina; hay que calentar más para mantenerlo en estado gaseoso. En la mayoría de los motores se puede resolver instalando un termostato de mayor temperatura, ya que el motor funciona bien cuando se ha calentado. Sin embargo será difícil arrancar, especialmente en días fríos. La solución más sencilla es arrancar con gasolina y empezar a quemar alcohol cuando se haya calentado. Basta con añadir un pequeño depósito de gasolina situado, tal vez, debajo del capó, y una válvula de selección montada cerca del conductor.

Según mi experiencia también es recomendable reemplazar el cebador automático por un control manual. Hay que volver a la gasolina antes de parar el motor para facilitar el siguiente arranque. Una solución más compleja consiste en instalar una bomba de cebado y unos calentadores en el colector similares a los de los motores diésel. Otras alternativas son precalentar el combustible o poner en el carburador un poco de un líquido que se evapore fácilmente, como el pentano. La adición de un 8% de pentano directamente en el depósito de combustible también resuelve los problemas de arranque a temperaturas bajo cero.

Otro problema, también relacionado con el calor latente, es la distribución del combustible. Este problema es más grave en los motores largos que en los cortos. No hay suficiente calor para mantener el combustible vaporizado y una parte se licua antes de llegar a los últimos cilindros. Esto dificulta el arranque y empeora el rendimiento. Algunas soluciones sencillas son aislar el colector de entrada o instalar un termostato de mayor temperatura. También ayuda calentar el combustible antes de que entre en el carburador, y calentar el aire. Y por último, instalar varios carburadores y un colector de admisión más corto. Sin embargo probablemente sólo encuentre este problema en motores que, por un error de diseño, son propensos a sufrir el mismo problema con la gasolina.

Hay que resaltar que aunque la mayoría de los motores se pueden modificar fácilmente, cada modelo es distinto. Se ha conseguido hacer funcionar con alcohol motores Volkswagen y Honda solamente ajustando las boquillas y jugando un poco con el tiempo de ignición. otros, especialmente los antiguos motores V-8 de gran rendimiento, requieren más modificaciones.

La modificación de motores de gasolina es un campo “redescubierto”. Por lo que sé, no hay información detallada sobre la modificación de motores modernos, ni fabricantes de material para modificaciones. Con el interés actual por el alcohol esto podría cambiar dentro de poco. Por ahora parace que las modificaciones tendrán que ser artesanales.

Para aquellos con motores especiales hay noticias buenas y malas. Los motores con turbocargador no dan ningún problema una vez que se han ensanchado las boquillas. El alcohol y los turbocargadores funcionan muy bien juntos. Es distinto con los motores con inyección de combustible. La modificación puede consistir simplemente en ajustar la bomba dosificadora, o puede ser práticamente imposible. Parece que hay muy poca información sobre esto.

Introducción

Hablar de Alcohol Etílico industrialmente es hablar de una fuente de combustible calorífica renovable y biodegradable junto a una fuente de ingresos culinarios tales como la elaboración de vinagres, vinos y licores. Económicamente sustentable e independiente para Nicaragua debido a que la materia prima es 100% autosustentable y económicamente viable.El Alcohol Etílico posee la formula C2H5OH y se conoce como Etanol.El etanol es un liquido incoloro, de olor agradable, soluble de agua en todas proporciones. Este alcohol no puede concentrarse mas del 96%en volumen por simple destilación fraccionada, ya que forma con el agua una mezcla de punto de ebullición constante.El etanol se obtiene en grandes cantidades, por fermentación de líquidos azucarados. Su obtención se basa en que la glucosa (C6H12O8) fermenta por la acción de una enzima producida por un grupo de hongos microoscopicos-sacaromicetos (levaduras de cervezas) produciendo alcohol y dióxido de carbono.

Para la obtención industrial del alcohol seria demasiado caro la glucosa pura como materia prima. Por lo tanto, se parte de las mezclas de azúcar de caña o de remolacha o de otros materiales ricos en almidón.Industrialmente, el etanol se prepara por diversos métodos. Partiendo del etileno (del craqueo del petróleo) por vapor a presión, en presencia de un catalizador.

Otros métodos parte del acetileno, por hidratación en presencia de sales mercúricas, dando aldehído que posteriormente se reduce por el hidrogeno, en presencia del níquel finamente dividido que actúa como catalizador.

El alcohol absoluto (que en realidad es del 99.5%) se obtiene a partir del alcohol rectificado añadiendo una pequeña cantidad de benceno y destilando a continuación.El etanol es higroscópico, disuelve fácilmente las resinas, esencias y muchas sustancias orgánicas, fácilmente con llama incolora.En cuanto a sus aplicaciones, el etanol se emplea en la preparación de bebidas alcohólicas, en la obtención de muchas sustancias orgánicas (cloroformo, éter etc.), como disolvente, como combustible etc.Con el fin de que no sirva para bebida, el alcohol que se destina a aplicaciones industriales se "desnaturaliza" es decir, se le añaden sustancias como metanol, petróleo, colorantes, etc.

Antecedentes

El tetraetilo de plomo fue el aditivo que proporcionó por muchos años el octanaje que requería la gasolina para evitar el común pistoneo, pero en los años setenta se descubrió que la inhalación de los gases de combustión con este componente tenía efectos negativos para la salud. Desde entonces se comenzó a reemplazarlo con otros aditivos que proporcionaran los niveles de octanaje requeridos sin los efectos negativos del uso del plomo. En Nicaragua estamos llegando tarde, pero llegando al fin, al reemplazo del tetraetilo de plomo.Los compuestos que proporcionaban estas características a las gasolinas eran los llamados oxigenados, entre los cuales el más popular fue el MTBE, el cual se produce mediante la reacción del metanol con isobutileno, pero también el ETBA y el TAME, todos ellos derivados del petróleo. Ésta fue la solución general hasta que, en los años noventa, se descubrió que el MTBE podría tener propiedades cancerígenas. Sin que esto se haya probado concluyentemente, la decisión más sabia resultaba tratar de reemplazarlo. Por ello los oxigenados han sido prohibidos en muchas partes, la vanguardia ha sido California y se ha extendido a más de la mitad de los Estados Unidos, y la tendencia es que estas prohibiciones aumenten hasta reemplazar totalmente su uso.Sin entrar en la polémica sobre los oxigenados, quiero destacar que en la actualidad el producto de moda para brindar el octanaje requerido sin producir, hasta el momento, efectos nocivos para la salud es el etanol, el cual puede obtenerse tanto del etano, derivado del petróleo y el gas natural, como de la destilación de la glucosa contenida en muchos vegetales. Esto ha hecho que sea el combustible de moda, ya que se puede combinar su producción con planes de desarrollo agrícola. En particular en nuestros países tropicales se piensa en el desarrollo de la caña de azúcar. En tal sentido, hay proyectos para iniciar la producción de etanol a partir del azúcar al menos en Colombia, Perú, Ecuador, El Salvador y ahora en Nicaragua.Hay muchos antecedentes sobre el uso del etanol, pero entre ellos vale la pena destacar el caso de Brasil. En los años ochenta se inició en ese país un programa de sustitución de gasolina por alcohol, más para disminuir la dependencia del petróleo que para proporcionar el octanaje. Esto llevó al uso de un combustible llamado Pro-alcohol, con un alto contenido de etanol. Razones no energéticas, como usar la producción de azúcar para aumentar el empleo en el campo y frenar la migración rural-urbana, hicieron que Brasil mantuviera estos programas fuertemente subsidiados.Pero en las últimas dos décadas Brasil ha aumentado su producción petrolera hasta casi eliminar la dependencia extranjera y, en paralelo, ha ido reduciendo el uso de etanol por razones económicas, ya que el etanol tenía un precio de mercado de más del doble de la gasolina.Sin embargo, la nueva pasión por el etanol y el aumento de los precios del petróleo han revivido en Brasil los programas de etanol, en los cuales es toda una potencia. Líder mundial en su producción y en la del azúcar, con 350 millones de toneladas anuales (recuérdese tan sólo que la meta de la revolución cubana, que jamás logró, eran 10 millones). Brasil dispone de infraestructura para la producción, transporte y exportación de etanol, junto con un know how, que le permiten mantener la supremacía, si no mundial, al menos en la región.Con estos antecedentes, sería conveniente que en Nicaragua analizáramos con prudencia la conveniencia de lanzarnos a un programa extensivo de producción de azúcar y etanol, ya que no será fácil competir con una potencia como Brasil y podríamos estar creando una nueva dependencia, más cuando tenemos alternativas con derivados del petróleo que sí es nuestro fuerte.

Justificación

Este proyecto se ha realizado con el fin de demostrar que en Nicaragua se tiene recursos de los cuales podemos sacar provecho sanamente sin dañar el medio ambiente.Cabe decir que es un proyecto autosustentable debido al bajo costo de la melaza industrialmente hablando, claro esta con otros métodos seria aun mas caro. Sobre todo si los, que llevan a cabo este proyecto son ingenios de azúcar (Nicaragua Sugar, Ingenio San Antonio), obviamente les saldría mucho mas viable que a otras empresas.Más sin embargo este proyecto demuestra la iniciativa de los estudiantes de Decimo Grado B, para llevar a cabo un proyecto que pocos grupos han podido concluir.

Objetivos3.1 Objetivo General.

Elaborar artesanalmente Alcohol Etílico (etanol). Explicar e incitar el uso del alcohol etílico o Etanol en Nicaragua para obtener todos sus beneficios en

ámbitos industriales, económicos y ambientales o ecológicos.3.2 Objetivos Específico

Objetivo Industrial: Elaborar alcohol etílico para demostrar sus usos y beneficios. Objetivo Económico: Demostrar que al implementar su uso en Nicaragua, incrementaría las divisas por

la exportación de etanol a otros países y la reducción de la deuda externa debido al bruto para energía y combustible y la posibilidad de generar y vender Certificados de Reducción de Emisiones (Créditos de Carbono).

Objetivo Ambiental: Porque su introducción al país disminuirá los gases invernaderos y el descendería la cantidad de CO2 CO2 neto puede reducirse hasta en un 100% (cultivo y cosecha - destilación - combustión en el motor - captura en la fotosíntesis del cultivo) y CO hasta en un 30% y el oxido de nitrógeno (Nox) en un 20%

Hipótesis4.1 Causa: ¿Qué pasaría si? Para preparar alcohol etílico se necesita en un beaker mezclar 300ml de agua y 200ml de melaza con 20ml de acido sulfúrico y agregar la mezcla pre-fermentada.Si en este proceso se agrega mas levadura obtendríamos un mosto mas efectivo, sobre todo si esta es purificada.4.2 Efecto: Produciría el inoculo para su fermentación y habiendo pasado las 60 horas de fermentación, destilaríamos a 100o grados y obtendríamos la siguiente mezcla C2H5OH + H2O C2H7OH, osea agua con alcohol etílico. Si luego destilamos esa sustancia a una temperatura de 70o grados donde se ebulle el alcohol y el agua queda como sustancia sobrante y se procede a condensar obtendríamos alcohol etílico rectificado a un 96%.

Leer más: http://www.monografias.com/trabajos94/alcohol-etilico/alcohol-etilico.shtml#ixzz3oMMe8lGO

Introducción

Este proceso puede tardar bastante tiempo, para verificar que el etanol producido si es puro se le hará la prueba de fuego, que consiste en encender un poco del mismo y así se comprueba su pureza, de lo contrario no encenderá.

 

Introducción

         El uso de otros combustibles diferentes a la gasolina han llevado a buscar en productos alternativos disminuir la contaminación del ambiente y minimizar sus gastos de producción.

         La investigación de nuevas alternativas para la disminución de la contaminación del ambiente a causa del CO2  presente en los combustibles utilizados a diario por la sociedad.

         Para realizar este biocombustible a partir de materia orgánica, se debe realizar los procesos de fermentación con ayuda de levadura y la destilación para poder conseguir así etanol.

 

  

El uso de biocombustibles hoy en día es de gran importancia no solo para la economía sino para la conservación del medio ambiente, la producción de etanol usando naranjas puede permitir hacer uso de él, además para otros usos industriales.

Objetivo general  1. Realizar por  medio de jugo de naranja alcohol etílico, para evitar la contaminación del medio ambiente, ya que mediante el proceso para hacer alcohol etílico se utilizan muchos químicos.

Objetivos específicos

1.  Producir por medios experimentales etanol a partir de jugo de naranja.

2.  Conocer y manejar los pasos requeridos para formar etanol.

3. Utilizar el etanol producido de forma que ayude al cuidado del medio ambiente.

 

Procedimiento

 1. Se exprimen las naranjas necesarias para realizar el experimento.

2. Se agrega una cucharada de levadura que se ha diluido en agua tibia.

3. El jugo se coloca en un frasco. Se cierra con una tapa especial que tendrá un agujero en el centro con un tubo, tapado con un vaso en el extremo contrario para evitar que el aire entre al jugo, por el cual saldrán los gases

4. En el día primero la levadura quedara en el fondo del vaso, y el jugo quedara arriba de esta.

5. En el día segundo el jugo comienza a aclarar y la levadura comienza a sentar.

6. En el día tercero la levadura se incrementa en el fondo y el jugo con una clara decoloración.

7. En el día cuarto se comienza a ver pequeñas esperezas de color blanco sobre la superficie.

8. En el día quinto el jugo presenta burbujeo en la parte superior e inferior, el jugo ya se encuentra en un tono bastante claro.

9. En el día sexto se iniciara el proceso de destilación, en este proceso se obtiene bioetanol a partir del jugo de naranja fermentado, el 10% de esta sustancia es etanol puro.

El alcohol etílico no sólo es el producto químico orgánico sintético más antiguo empleado

por el hombre, sino también es uno de los más utilizados a nivel industrial.

 

El alcohol etílico o etanol es un alcohol que se presenta como un líquido incoloro e

inflamable con un punto de ebullición de 78 °C. Al mezclarse con agua en cualquier

proporción da una mezcla azeotrópica.

 

El alcohol etílico es un líquido transparente con olor característico. Su fórmula química es

H3C-CH2-OH, además, es una materia prima importante para síntesis.

 

Presenta activación con algunos solventes y derivados de celulosa y forma azeótropos

binarios y ternarios con el agua y los principales acetatos facilitando procesos de impresión

y pintado. También es de gran aplicación en la industria por su bajo contenido de humedad

y se utiliza como materia prima en procesos de síntesis orgánica e industria química.

Usos y aplicaciones de alcohol etílicoLas industrias emplean con frecuencia el alcohol etílico en sus productos, por ejemplo:

 

- Disolvente industrial

- Disolvente de pinturas

- Disolvente para barnices

- Disolvente para condimentos

- Disolvente para lacas

- Disolvente para perfumes

- Es utilizado como cosolvente

- Ideal para preparar soluciones

- Medio para reacciones químicas

- Medio para recristalizaciones

- Rebajante de thinner

- Usado como solvente

- Usado en flexografía

- Utilizado como adelgazador de tintas tipográficas

Propiedades físico químicasEl alcohol etílico cuenta con varias características, por ejemplo:

 

Grado alcoholimétrico: 96° min

Aspecto: Líquido transparente e incoloro.

Olor: Característico alcohólico

pH: neutro

Punto de inflamación : 14°C

Punto de ebullición :78,3°C

Punto de fusión : -114°C

Temperatura de auto ignición : 365°

Límites de explosión (inferior/superior): 3,3 / 19 v/v. %

Presión de vapor: (20°C) 59,2 mbar

Densidad (20ºC): 0,806 g/l

Solubilidad: Miscible con agua

Solubilidad: Miscible totalmente con agua

Información relativa al transporte :

Terrestre (ADR/RID): -----

Denominación técnica: ETANOL

ONU 1170 Clase: 3 Grupo de embalaje: II

El etanol o alcohol etilico puede ser obtenido de muchas formas, como los son:

El etanol puede producirse de dos formas. La mayor parte de la producción mundial se obtiene del procesamiento de materia biológica, en particular ciertas plantas con azúcares. El etanol así producido se conoce como bioetanol, pero por otra parte, también puede obtenerse etanol mediante la modificación química del etileno.

La obtencion del etanol por medio de la fermentacion de azucares es la mas utilizada actualmete y esta se hace principalmente para que el etanol sea utilizado utilizado como combustible, solo si esta mezclado con una cantidad suficiente de gasolina. Hoy en día se utilizan varios tipos de materias primas para la producción a gran escala de etanol de origen biológico (bioetanol), tales como las sustancias con alto contenido de sacarosa(dulces-caña de azucar), almidon(maiz) y celulosa(madera-citricos).

Por otra parte el etanol para uso industrial se suele sintetizar mediante hidratacion catalítica del etileno con acido sulfurico como catalizador. El etileno suele provenir del etano (un componente del gas natural) o de nafta (un derivado del petroleo). Tras la síntesis se obtiene una mezcla de etanol y agua que posteriormente hay que purificar. 

El etanol tiene muchos usos en la industria, pero los principales usos y los mas conocidos actualmente son los del etanol como combustible de los vehiculos automotores y como ingrediente para las bebidas alcoholicas. Ademas se usa tambien en el sector farmaceutico como excipiente de algunos medicamentos y cosmeticos (es el caso del alcohol antiséptico 70º GL y en la elaboración de ambientadores y perfumes).