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Combustibles alternativos
23 de octubre de 2012
Equipo 1 Página 1
Escuela:
Trabajo de investigación
Combustibles alternativos
No fosiles, económicos y de bajas emisiones de contaminantes
Integrantes del equipo
1.-
2.-
3.-
4.-
5.-
Materia: tecnología de informática
Grado: 3°
Escuela:
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INTRODUCCIÓN
“En el mundo entero se está apostando por la producción de energías renovables
en vista de que la producción de petróleo está disminuyendo, que es un producto que
tiende a desaparecer en el mediano plazo y que contribuye fuertemente al calentamiento
global”1
En esta investigación tenemos como objetivo identificar ¿Qué combustible podría ser
mejor para consumo como fuente de energía?
“El uso de combustibles no contaminantes en el futuro, nos lleva a pensar cual podría ser
la mejor opción de combustible será aquella que sea más accesible económicamente, que
cause menor impacto ambiental y que sean más conocidos por la gente”2
Para el desarrollo de esta investigación ha sido necesario conocer los tipos de
combustibles y los diferentes medios de conversión de combustibles para la producción de
energía.
Para comprobar nuestra hipótesis hemos trabajado con las siguientes variables
independientes: a) La menor emisión de partículas contaminantes y b) rendimiento y
tendremos como variable dependiente el nivel de impacto ambiental producido por los
combustibles: a)alternos (hidrógeno, metanol, etanol, etc.) y b)fósiles (gasolina, gasoil,
diesel, entre otras)
Para la comprobación de nuestra hipótesis hemos recurrido a la investigación documental
y a la elaboración y aplicación de una encuesta a 100 conductores
Tipos de combustibles
1 http://www.usc.es/congresos/xiirem/pdf/86.pdf
2 http://html.rincondelvago.com/combustibles-no-contaminantes.html
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1.- Los combustibles investigados como más viables para el futuro son:
El Gas Licuado de Petróleo (GLP) es la mezcla de gases condensables presentes en el
gas natural o disueltos en el petróleo. Los componentes del GLP, aunque a temperatura y
presión ambientales son gases, son fáciles de condensar, de ahí su nombre. En la
práctica, se puede decir que los GLP son una mezcla de propano y butano.cuya
combustión a un motor de gasolina resulta sencilla y no muy costosa, lográndose así una
combustión más limpia. El problema reside en el almacenamiento y el suministro.
Actualmente se usa a pequeña escala en vehículos de servicio público.
El Gas Natural “Es un energético natural de origen fósil, que se encuentra normalmente
en el subsuelo continental o marino. Se formó hace millones de años cuando una serie de
organismos descompuestos como animales y plantas, quedaron sepultados bajo lodo y
arena, en lo más profundo de antiguos lagos y océanos. En la medida que se acumulaba
lodo, arena y sedimento, se fueron formando capas de roca a gran profundidad. La presión
causada por el peso sobre éstas capas más el calor de la tierra, transformaron lentamente
el material orgánico en petróleo crudo y en gas natural. El gas natural se acumula en
bolsas entre la porosidad de las rocas subterráneas. Pero en ocasiones, el gas natural se
queda atrapado debajo de la tierra por rocas sólidas que evitan que el gas fluya,
formándose lo que se conoce como un yacimiento. El gas natural se puede encontrar en
forma "asociado", cuando en el yacimiento aparece acompañado de petróleo, o gas
natural "no asociado" cuando está acompañado únicamente por pequeñas cantidades de
otros hidrocarburos o gases.
La composición del gas natural incluye diversos hidrocarburos gaseosos, con predominio
del metano, por sobre el 90%, y en proporciones menores etano, propano, butano,
pentano y pequeñas proporciones de gases inertes como dióxido de carbono y nitrógeno”3
“Para almacenarlo se “necesita depósitos especiales, en forma de gas tiene que estar a
200 atmósferas de presión y en forma liquida, a -175º C de temperatura. Su rendimiento
3 http://www.innergy.cl/quees.htm
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energético es 4 veces mas bajo que el de la gasolina, aunque este depende de la
capacidad que tenga el vehículo para almacenar el combustible (generalmente es baja),
reduce las emisiones de dióxido de carbono y oxido de nitrógeno. BMW y Fiat ya tienen
prototipos que trabajan con gas natural. Hay unos 75.000 vehículos propulsados por gas
natural en Estados Unidos y cerca de 1 millón en el mundo. Uno de cada 5 autobuses en
EEUU tiene como combustible el gas natural. Los tanques de almacenamiento tienen que
tener periódicas inspecciones y mantenimiento, tienen de 2 a 3 años de vida de servicio y
se extiende mientras requiere mantenimiento, Los tanques de gas natural son mas
seguros que los de gasolina. El costo de este combustible es menor que el de la
gasolina.”4
Etanol alcohol producido de la basura. “La utilización de basura orgánica para la
producción de energíarenovable en forma de etanol sin duda contribuye a disminuir los
daños al medioambiente y es excelente para la generación de energía”5
Biodiesel líquido “producido a partir de recursos renovables como aceites vegetales,
grasa animal, el biodiesel ha sido diseñado como una alternativa de combustible para
políticas de energía no contaminantes. La potencia, el torque y los precios son similares a
muchos de los combustibles diesel. Son necesarios tanques y filtros especiales en
ambientes muy cálidos. El biodiesel puro no es toxico y es biodegradable. Para el uso de
biodiesel se requiere una pequeña o ninguna modificación”6.
Diesel “es más pesado, aceitoso y se evapora mucho más lento que la gasolina esto
porque contiene mas átomos de carbón en cadenas más largas de gasolina. Toma menos
tiempo refinar para crear el combustible diesel, ya que generalmente es más barato.
Gasolina sin plomo: es un tipo de combustible fósil que se obtiene del petróleo, es el
hidrocarburo más usado actualmente, sin embargo por su alto nivel de contaminación de
azufre y partículas contaminantes es que se han desarrollado investigaciones tratando de
4 http://html.rincondelvago.com/combustibles-no-contaminantes.html
5 http://www.usc.es/congresos/xiirem/pdf/86.pdf
6 http://html.rincondelvago.com/combustibles-no-contaminantes.html
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buscar otras alternativas, y se ha desarrollado la gasolina sin plomo, pero esta gasolina no
reduce completamente las emisiones contaminantes y requiere de otros aditivos que si no
son usados en forma apropiada poseen los mismos efectos contaminantes que el plomo
2 Elección de alternativa
Ahora bien desde nuestra perspectiva el combustible que deberá remplazar a la gasolina
es el biodiesel, ya que este se produce a partir de desechos orgánicos, algo que todos en
nuestras casa hacemos, y así no solo podríamos evitar daños permanentes al suelo, sino
también a la atmosfera, evitando así el dalo irreparable llamado calentamiento global.
Si tomamos en cuenta que el biodiesel es un” combustible de origen vegetal que
reemplaza al gasoil fósil y se elabora desde hace un cuarto de siglo en 25 países, a partir
de aceites vegetales obtenidos de semillas, plantas o algas oleaginosas y tambien
reciclando aceites usados en fritura”7.
Si tomamos en cuenta los altos costos que tiene las gasolinas y lo peor que viviendo en un
país productor de petróleo tengamos que exportar la gasolina, el costo por litro es cada
vez más elevado, la fabricación de la gasolina es costosa y riesgosa.
“La fabricación de BIODIESEL (nombre técnico: alcoholester de ácidos grasos) es sencilla
y no requiere de economías de escala: se parte de un aceite vegetal nuevo o de descarte
(ya cocinado), que se somete a un proceso químico llamado transesterificación o
alcoholisis.
La transesterificación puede hacerse a temperatura ambiente, mediante mezcla mecánica
de un alcohol, un álcali, y el aceite vegetal. Al cabo de un cierto tiempo de reposo, se
separan por decantación natural el METILESTER y el glicerol. Ambos productos químicos
son la base de la industria Oleoquimica.
7 http://www.engormix.com/MA-agricultura/cultivos-tropicales/articulos/biodiesel-energia-vegetal-petroleo-
t862/078-p0.htm
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El alcohol se utiliza en una proporción del 15 al 25%, y el álcali es menos del 1% de la
mezcla inicial. La proporción de glicerol que se obtiene como subproducto es similar a la
proporción de alcohol utilizada. Se puede recuperar una parte del alcohol usado durante el
proceso, pero es beneficioso dejarlo en la solución. Como resultante del proceso, se
obtiene METILESTER y un subproducto genéricamente conocido como glicerol, que tiene
innumerables usos en agro, industria, medicina, cosmética, y alimentación.
Este glicerol que se extrae del aceite puede venderse tal cual, o transformarse en otros
productos de mayor valor agregado (por ejemplo: shampoo acaricida, aceite soluble para
maquinado de metales, jabón líquido y solido de glicerina), o también ser procesado (en
cantidad) para obtener glicerina industrial o farmacéutica.
El BIODIESEL que producen los reactores BD2 requiere solamente filtrado previo en 5
micrones antes de ser usado. Como no se degrada con el tiempo, puede almacenarse en
forma sencilla y económica.
El metilester reduce la contaminación. Las emisiones netas de dióxido de carbono (CO2) y
de dióxido sulfuroso (SO2) se reducen un 100 %. La emisión de hollín se reduce un 40-
60%, y las de hidrocarburos (HC) un 10-50 %. La emisión de monóxido de carbono (CO)
se reduce un 10-50%. Se reduce igualmente la emisión de hidrocarburos policíclicos
aromáticos (PAHs), y en particular de los siguientes derivados, de comprobada acción
cancerígena: Fenantrén - 97%; Benzoflúorantren - 56%; Benzopirenos - 71%. Finalmente,
la emisión de compuestos aromáticos y aldehídos se reduce un 13%, y las de óxidos
nitrosos (NOx) se reducen, o aumentan, 5-10% de acuerdo con el desgaste del motor, y la
calibración de la bomba inyectora.
Insumos principales
“Dado que el insumo principal es el aceite vegetal, resulta importante conocer las
posibilidades agrícolas disponibles para producirlo. Los litros de aceite (o sea: de
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BIODIESEL) que se obtienen por hectárea y por año, dependerán del cultivo que da origen
al aceite vegetal. Algunos de los mas comunes son :
Materia prima Litros por hectárea por
año
imagen
soja 420
arroz 770
tung 880
girasol 890
maní 990
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colza 1100
tartago 1320
piñón 1590 litros.
aguacate 2460
coco 2510
cocotero 4200
palma 5550
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La ecuación económica del BIODIESEL dependerá también del tipo de residuo sólido que
la extracción del aceite genera. Si este residuo es apto para uso humano, o para alimentos
balanceados, tendrá valor, y el costo del aceite vegetal será proporcionalmente menor. Si
por el contrario sólo se vende para ciertos alimentos balanceados, o para uso industrial y/o
fertilizante, entonces el costo del aceite vegetal será mayor.
El metilester, además de sus ventajas ambientales, permite un ahorro substancial en los
costos de producción del sector agropecuario. Con los rindes actuales, prensando el 3%
del girasol cosechado, se obtiene combustible para cultivar el 100% del campo.
Igualmente, mejora la relación productos primarios/petróleo, y representa la única
respuesta económicamente válida a los subsidios del sector agropecuario en los países
industriales.
Y en la medida en que suba el precio del petróleo, las ventajas del BIODIESEL serán cada
vez mayores.
La mejora de los costos de producción pasa forzosamente por la reducción del costo
energético. El metilester, elaborado por los propios productores, es ideal para esto, ya que
reduce sustancialmente su costo del combustible, a la par que aumenta la duración en
servicio de los motores agrícolas.
Fabricar metilester no requiere de megaproyectos, o inversiones avaladas por el Estado
que impliquen onerosos créditos”8
8 http://www.engormix.com/MA-agricultura/cultivos-tropicales/articulos/biodiesel-energia-vegetal-petroleo-
t862/078-p0.htm