Plantación destinada a la producción de biocombustibles

Aplicaciones de los biocombustibles

Aplicaciones de los biocombustibles

La biomasa y los biocombustibles es un tipo de energía renovable que puede utilizarse para la generación de electricidad y calor. Existen diferentes aplicaciones de los biocombustibles. La tecnología de producción de estos combustibles alternativos permite crear diferentes productos.

El problema de la conveniencia de alimentar con combustibles alternativos a los que se originan del petróleo fósil es que, en los combustibles para motores, todos los estados del mundo imponen una alta tributación. Sin embargo, hay que considerar los biocombustibles como una energía no renovable debido a que el tiempo de generación y recuperación de los campos es inferior al del consumo.

Un componente de la biomasa son los biocombustibles sólidos, de los cuales hay una gran variedad como leña, carbón vegetal, pellets, astillas, aserrín y bagazos (por ejemplo, de caña o de agave), así como residuos agrícolas (como la cáscara de coco, café o arroz, entre otros).

A continuación, analizamos los principales biocombustibles líquidos.

El aceite vegetal

La alimentación de un vehículo diésel directamente con un aceite de semilla causa fallas en el sistema de inyección y en el motor, debido a los depósitos de carbono en los inyectores y la disolución de las piezas de goma. Por ejemplo, el aceite de colza en el motor puede causar aplastamientos y roturas, especialmente en los inyectores y bombas de alta presión. Dependiendo del motor diésel utilizado es técnicamente posible mezclar de 5 a 30% de aceite en diésel en la temporada de invierno y de 30 a 70% en el verano.

El problema es que el biodiesel y aún más aceite no esterificado deben ingresar al motor a temperaturas más altas que el combustible fósil y, en cualquier caso, disminuir la eficiencia del motor, teniendo un valor calorífico por litro ligeramente más bajo que el del aceite fósil. Obviamente, esto se aplica a los motores diésel actualmente en uso en vehículos motorizados, optimizados al máximo para el combustible fósil, mientras que Rudolf Diesel inventó y estudió su propio motor para operar con aceite vegetal sin tratamientos especiales.

El bioetanol

El bioetanol es un biocombustible que se puede agregar a la gasolina, con un porcentaje que puede alcanzar el 20%. Si se realizan modificaciones técnicas al motor, es posible alcanzar incluso el 100%. El uso en porcentajes más altos se produce en la síntesis de ETBE, un derivado orgánico. Este derivado se utiliza en una mezcla con gasolina en sustitución de tetraetilo de plomo o hidrocarburos aromáticos.

En Brasil, un grupo automotriz bien conocido (General Motors) vende vehículos que pueden usarse ya sea bioetanol, gasolina o metano. Este experimento parece haber demostrado la posibilidad de producir bioetanol, a costos competitivos en comparación con el precio de mercado de la gasolina.

Biometanol

El metanol tiene múltiples aplicaciones industriales, las principales son el uso como solvente para grasas (en reemplazo del tricloroetileno tóxico y carcinogénico), aceites, resinas, nitrato de celulosa, colorantes y soluciones anticongelantes. El metanol para el transporte parece ser un combustible comparable, para los rendimientos y los vehículos utilizados, a las gasolinas tradicionales; También se puede utilizar en la producción de biodiesel.

El metanol, derivado de fuentes fósiles, es una gasolina sintética, utilizada por ejemplo en las razas de Indianápolis, caracterizada por un mayor número de octanos que la gasolina. En teoría, el metanol podría, por lo tanto, usarse como combustible puro para vehículos motorizados.

En realidad, para hacer esto, sería necesario intervenir para garantizar el arranque en frío del motor y la Uso de materiales resistentes a la corrosión provocados por el alcohol. Sin embargo, en Europa todavía no hay aplicaciones a gran escala de motores que funcionen con biometanol puro. Las principales desventajas que limitan el uso del metanol como biocombustible se refieren a su almacenamiento y transporte, que es particularmente costoso.

El biodiesel

El biodiesel, puro o mezclado en varias proporciones, se puede utilizar teóricamente en los motores diésel modernos, incluso si se han encontrado problemas de obstrucción en el sistema de combustible del vehículo en el pasado debido a la disolución de las piezas de goma, causada a su vez por una mayor potencia. Biodiesel solvente comparado con el diésel tradicional. Las mezclas de biodiesel hasta un 5% no causan problemas y normalmente se comercializan en muchos países europeos. La garantía del vehículo, para muchos fabricantes de automóviles, cumple con una mezcla de hasta 30% de biodiesel y 70% de diésel.

La energía interna del biodiesel se utiliza principalmente en las siguientes aplicaciones:

  • Biodiesel para automóviles (motores diésel) ya sea puro (en motores diésel recientes) o mezclado con diésel.
  • Biodiesel para producción de calor y energía. Esta variante térmica es una clara competencia con la energía solar térmica, una fuente de energía renovable. Para el calentamiento se puede utilizar puro o mezclado con diésel en cualquier proporción.

Aspectos innovadores

Otras líneas de investigación recientes relacionadas con los biocombustibles han atraído la atención del mundo académico e industrial: la producción de biodiesel a partir de cultivos de microalgas.

A partir de materiales celulósicos, la producción de hidrógeno por medios biológicos. Las microalgas son organismos fotosintéticos unicelulares que pueden vivir en aguas frescas, salobres o saladas, incluyen una amplia variedad de especies adaptadas a condiciones muy diferentes y tienen la capacidad de multiplicarse rápidamente y alcanzar densidades de biomasa más altas que las plantas terrestres; además, no interfieren con la producción agrícola dedicada a la alimentación. Ofrecen la posibilidad de producir:

  • Biodiesel, de microalgas ricas en aceite, a través del proceso de transesterificación;
  • Bioetanol, a partir de microalgas ricas en carbohidratos, a través del proceso de fermentación.

Biotecnología

La biotecnología en el futuro seguramente dará lugar a una producción más eficiente de los biocombustibles y biocarburantes. Por ejemplo, la producción de un combustible diésel no solo de origen biológico, como el biodiesel, sino también obtenido con procesos biotecnológicos, podría cambiar las perspectivas futuras al introducir un diésel de producción completamente orgánico producido biológicamente / biotecnológicamente.

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Última revisión: 15 de julio de 2019