Ciencias para el mundo contemporáneo: Biocombustibles y Biomasa

Biocombustibles y Biomasa

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· Introducción:

Bienvenidos a mi blog de ciencias para el mundo contemporáneo en esta entrada trataremos sobre los biocombustibles como fuentes de energía alternativas al petróleo. De qué forma se obtienen, sus ventajas y sus desventajas, y la gran cantidad de aplicaciones que tiene no solo para la obtención de energía si no a su vez en muchos más ámbitos. Aunque algunos científicos opinan que no son del todo rentables……Pero me gustaría contároslo más adelante

· ¿Qué son los Biocombustibles?

Los Biocombustibles son aquellos combustibles obtenidos a través de la Biomasa, a diferencia de los combustibles fósiles (petróleo,gas,etc) son una fuente de energía renovable.

Para la obtención de los biocombustibles se pueden utilizar vegetales como el maíz o la mandioca, la soja, girasol y palmas. Además especies forestales como el eucalipto y los pinos.

Al utilizar estos materiales se reduce el CO2 que es enviado a la atmosfera debido a que van absorbiendo el C02 según se desarrollan, que contrarrestan el CO2 producido en el momento de la combustión.

Los biocombustibles pueden reemplazar parcialmente a los combustibles fósiles. En comparación con otras energías alternativas, como la proporcionada por el hidrógeno, debido a que no se tendría que producir un gran cambio tecnológico. La obtenida a través del hidrógeno, necesita grandes cantidades de dinero para su desarrollo.

· ¿Cómo se Obtienen?

Tanto los combustibles fósiles como los biocombustibles, tienen origen biológico. Toda sustancia susceptible de ser oxidada puede otorgar energía. Si esta sustancia procede de plantas, al ser quemada devuelve a la atmósfera dióxido de carbono que la planta tomó del aire anteriormente. Las plantas, mediante la fotosíntesis, fijan energía solar y dióxido de carbono en moléculas orgánicas. El petróleo es energía proveniente de fotosíntesis realizada hace millones de años concentrada. Al provenir de plantas de hace millones de años, su cantidad es limitada.

Según la naturaleza de la biomasa y el tipo de combustible deseado, se pueden utilizar diferentes métodos para obtener biocombustibles:

1. procesos mecánicos,

2. termoquímicos biotecnológicos

3. y extractivos.

Cada técnica depende del tipo de biomasa disponible. Si se trata de un material seco puede convertirse en calor directo mediante combustión, el cual producirá vapor para generar energía eléctrica. Si contiene agua, se puede realizar la digestión anaeróbica que lo convertirá en metano y otros gases, o fermentar para producir alcohol, o convertir en hidrocarburo por reducción química. Si se aplican métodos termoquímicos es posible extraer metanol, aceites, gases, etc.

· ¿Qué es la biomasa?

La biomasa es toda sustancia orgánica renovable de origen tanto animal como vegetal. La energía de la biomasa proviene de la energía que almacenan los seres vivos. En primer lugar, los vegetales al realizar la fotosíntesis, utilizan la energía del sol para formar sustancias orgánicas. Después los animales incorporan y transforman esa energía al alimentarse de las plantas. Los productos de dicha transformación, que se consideran residuos, pueden ser utilizados como recurso energético.

Existen diferentes tipos de biomasa que pueden ser utilizados como recurso energético. La biomasa natural, residual seca y húmeda y los cultivos energéticos.

· Aplicación de la Biomasa

1.- Producción de Energía Térmica

Aprovechamiento convencional de la biomasa natural y residual(desechos como la basura). Los sistemas de combustión directa son aplicados para generar calor, el cual puede ser utilizado directamente. Este se puede aprovechar en la producción de vapor para procesos industriales y electricidad.

Los procesos tradicionales de este tipo, generalmente, son muy ineficientes porque mucha de la energía liberada se desperdicia y pueden causar contaminación cuando no se realizan bajo condiciones controladas.

2.- Producción de Energía Eléctrica

Obtenida minoritariamente a partir de biomasa residual y principalmente a partir de cultivos energéticos leñosos, de crecimiento rápido y herbáceos. También se utiliza el biogás resultante de la fermentación de ciertos residuos para generar electricidad.

La gasificación es una alternativa con mejores rendimientos que la combustión en calderas. El empleo de motores diesel o de turbinas de gas para quemar el gas producido puede eleva el rendimiento a valores por encima del 30%, sin embargo ésta es una opción poco extendida.

3.- Producción de Biocombustibles

Existe la posibilidad, ya legislada, de alimentar los motores de gasolina con bio alcoholes (obtenidos a partir de Remolacha, Maíz, Sorgo dulce, Caña de azúcar, Patata, Pataca,....) y los motores diesel con bio aceites. Esta aplicación se verá de forma detallada más adelante.

4.- Producción de gases combustibles

Es una aplicación poco utilizada actualmente que consiste en la descomposición de la biomasa en un digestor para obtener un gas, cuyo compuesto combustible es básicamente metano, pero también contienen nitrógeno, vapor de agua y compuestos orgánicos.

· Tipos de Biocombustibles:

Bioetanol

El bioetanol es un alcohol que se fabrica en su mayor parte mediante un procedimiento similar al de la cerveza. A lo largo de este proceso los almidones son convertidos en azúcares, éstos sufren una fermentación que los transforma en etanol, y éste es destilado en su forma final.
Es producido principalmente a partir de caña de azúcar o maíz.
La producción puede llevarse a cabo tanto a partir de residuos agrícolas, forestales, industriales o urbanos. Los desechos agrícolas y forestales, materias primas ricas en celulosa, son las que más abundan y cuya utilización tiene un menor costo. A pesar de esto, no resulta rentable en la actualidad la obtención de etanol a partir de estos residuos, debido a que la transformación de la celulosa en azúcares fermentables es un proceso complejo y costoso.

Biodiésel

Se denomina biodiesel al Ester que se produce a partir de diversos tipos de grasa o aceite, que pueden ser tanto de origen vegetal o animal.
Estos esteres metílicos o etílicos (biodiesel) se mezclan con el combustible diesel convencional en cualquier proporción o se utilizan como combustible puro (biodiésel 100%) en cualquier motor diésel

Biogás

Se denomina biogás a aquel gas creado mediante la fermentación bacteriana de la materia orgánica, en ausencia de oxigeno.. El producto se compone de r metano, dióxido de carbono y monóxido de carbono.
Para su elaboración se utiliza los excrementos de animales, la cachaza de la caña de azúcar, los residuales de mataderos, destilerías y fábricas de levadura, la pulpa y la cáscara del café, así como la materia seca vegetal.

· Ventajas:

Reducción de los niveles de CO2 en la atmosfera
Es una fuente de energía inagotable y renovable
Incentivan la economía agraria
Mejoran el aprovechamiento de tierras con poco valor agrícola
Mejora la competitividad al no tener que importar fuentes de energía tradicionales.

· Desventajas:

El coste de producción de los biocombustibles es mucho más elevado que el de la gasolina o gasóleo (sin aplicar impuestos).
Se necesitan grandes espacios de cultivo debido que sólo se consigue un 7% de combustible.
Potenciación de monocultivos ( en los cuales solo se planta una especie), que produciría el uso de pesticidas y herbicidas de forma descontrolada
El combustible precisa de una transformación previa. los bio alcoholes, la destilación provoca, una gran emisión en dióxido de carbono.
Se limita a un tipo de motor de bajo rendimiento y poca potencia.

· Articulo Opinión +entrevista junto a una análisis en profundidad si son rentables los biocombustibles:

Como dije en la introducción algunos científicos se muestran en contra de la utilización de los biocombustibles, como se muestra en una entrevista realizada por el país al premio Nobel del año 1988 en química Hartmut Michel en la que hablo sobre sus aficiones los biocombustibles. De los que afirma que haciendo un cálculo simple se puede apreciar que no son rentables ni económicamente ya que se necesita de grandes cantidades de energía en su producción ni tampoco ecológicamente ya que durante su producción emiten grandes cantidades de CO2 a la atmosfera además promueven la deforestación del amazonas. "No soy el único que dice esto, basta hacer los cálculos para verlo. Sólo que los políticos no quieren escuchar esta idea"

Os dejo la entrevista adjunta la verdad es que es muy interesante y un dato que me ha llamado mucho la atención es cuando Michel se refiere al mal uso del término bio que lo único que pretende es vender.

Entrevista adjunta: http://www.elpais.com/articulo/futuro/biocombustibles/ahorran/emisiones/CO2/elpepufut/20070912elpepifut_4/Tes

· Fuente(s)

http://es.wikipedia.org/

http://neofronteras.com/

http://www.miliarium.com/

http://www.elpais.com/

· Documentales

Os dejo un documental muy interesante de TVE en el que somete a debate acerca de la utilización o no de biocombustibles. En él se explica de forma muy clara la situación de estos combustibles en España.

La ultima parte no la he podido conseguir encontrarla en youtube pero dejo un link para quien se quiera descargar el documental entero mediante descarga directa

Servitor. Megaupload

Link: www.megaupload.com/?d=A92L4OWA

Sin pass

No me hago cargo del mal uso que se le puede dar a este documental