BIOMASA

La biomasa, como recurso energético, puede clasificarse en biomasa natural, residual y los cultivos energéticos.

• La biomasa natural es la que se produce en la naturaleza sin intervención humana. 
• La biomasa residual es el subproducto o residuo generado en las actividades agrícolas (poda, rastrojos, etc.), silvícolas y ganaderas, así como residuos de la industria agroalimentaria (alpechines, bagazos, cáscaras, vinazas, etc.) y en la industria de transformación de la madera (aserraderos, fábricas de papel, muebles, etc.), así como residuos de depuradoras y el reciclado de aceites.
• Los cultivos energéticos son aquellos que están destinados a la producción de biocombustibles. Además de los cultivos existentes para la industria alimentaria (cereales y remolacha para producción de bioetanol y oleaginosas para producción de biodiésel), existen otros cultivos como los lignocelulósicos forestales y herbáceos.

 La energía de la biomasa es un tipo de energía renovable procedente del aprovechamiento de la materia orgánica e inorgánica formada en algún proceso biológico o mecánico, generalmente, de las sustancias que constituyen los seres vivos (plantas, ser humano, animales, entre otros), o sus restos y residuos. El aprovechamiento de la energía de la biomasa se hace directamente (por ejemplo, por combustión), o por transformación en otras sustancias que pueden ser aprovechadas más tarde como combustibles o alimentos.

ORIGEN DE LA ENERGÍA DE LA BIOMASA  

Una parte de la energía que llega a la Tierra procedente del Sol es absorbida por las plantas, a través de la fotosíntesis, y convertida en materia orgánica con un mayor contenido energético que las sustancias minerales. De este modo, cada año se producen 2·10¹¹ toneladas de materia orgánica seca, con un contenido de energía equivalente a 68000 millones de tep (toneladas equivalentes de petróleo), que equivale aproximadamente a cinco veces la demanda energética mundial. A pesar de ello, su enorme dispersión hace que sólo se aproveche una mínima parte de la misma. Entre las formas de biomasa más destacables por su aprovechamiento energético destacan los combustibles energéticos (caña de azúcar, remolacha, etc.) y los residuos (agrícolas, forestales, ganaderos, urbanos, lodos de depuradora, plantas, etc.).

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BIOETANOL, BIOGAS, CELDAS DE COMBUSTIBLES E HIDROGENO

BIOETANOL

El etanol es un líquido incoloro derivado del alcohol, empleado en distintas concentraciones en la preparación de bebidas alcohólicas, en la medicina y en la industria.

Como biocombustible el etanol es más puro que el empleado para los otros fines. Por ejemplo, mientras que la pureza del etanol o alcohol etílico para la medicina y las bebidas alcohólicas es de 96% la del biocombustible debe ser del 99.5% al 99.9%.

Puede ser empleado directamente como combustible o como un añadido a la gasolina en distintas concentraciones. La mezcla más común es para oxigenar a la gasolina, en una concentración de alrededor de 5%, remplazando a un oxigenante llamado éter metil tert-butílico (MTBE), que es altamente contaminante del suelo y del agua subterránea.

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BIOGAS

El biogás se produce cuando basura orgánica o estiércol se descomponen en un ambiente en el que no hay oxígeno. Por ejemplo, cuando la basura es enterrada o cuando el estiércol se almacena en un lugar cerrado y aislado del aire.

Lo que se produce entonces es un gas que está compuesto aproximadamente de un 50% de metano, un 50% de bióxido de carbono y una parte mínima de otros gases. De esta mezcla, el metano es el combustible y es al que se le llama biogás.

Con este gas se produce electricidad, quemándolo para hacer operar con él algún tipo de generador eléctrico.

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HIDROGENO

 El hidrógeno es reconocido como uno de los más prometedores recursos energéticos del futuro para la generación eficiente de electricidad.

Esto es debido fundamentalmente a su nulo impacto ambiental, desde el punto de vista de generación de gases de efecto invernadero, y a la capacidad de ser empleado en celdas de combustible.

El hidrógeno puede generarse a partir de fuentes de energía primarias (actualmente la mayor parte del hidrógeno se obtiene a partir del reformado con vapor de hidrocarburos), fuentes de energía secundaria o intermediarios generados industrialmente (como productos de refinería, amoniaco o metanol) y fuentes de energía renovables (biomasa, biogás y residuos).

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BIODIESEL, COMBUSTION, TERMOQUIMICA

BIODIESEL

 Se trata de un combustible que se obtiene por la transesterificación de triglicéridos (aceite). El producto obtenido es muy similar al gasóleo obtenido del petróleo (también llamado petrodiésel) y puede usarse en motores de ciclo diesel.

Proceso

Ventajas:

• Es un combustible que no daña el medioambiente.
• Se produce a partir de materias primas renovables.
• No contiene prácticamente nada de azufre. Evita la emisiones de SOx (lluvia ácida o efecto invernadero).
• Mejora la combustión, reduciendo claramente emisiones de hollín( hasta casi un 55% desapareciendo el humo negro y olor desagradable).
• Absorben para su crecimiento (ciclo cerrado de CO2).
• Produce, durante su combustión menor cantidad de CO2 que el de las plantas
• No contiene ni benceno, ni otras sustancias aromáticas cancerígenas (Hidrocarburos aromáticos poli cíclicos).
• Es fácilmente biodegradable, y en caso de derrame y/o accidente, no pone en peligro ni el suelo ni las aguas subterráneas.
• No es una mercancía peligrosa (el punto de inflamación se encuentra por encima de 110º C). 
• Posee un alto poder lubricante y protege el motor reduciendo su desgaste así  sus gastos de mantenimiento. 
•  Es el único combustible no contaminante alternativo a los motores de gasóleo convencional.     

 Desventajas

• A bajas temperaturas puede empezar a solidiificar y formar cristales, que pueden obstruir los conductos del combustible.
• Por sus propiedades solventes, puede ablandar y degradar ciertos materiales, tales como el caucho natural y la espuma de poliuretano. Es por esto que puede ser necesario cambiar algunas mangueras y retenes del motor antes de usar biodiesel en él, especialmente con vehículos antiguos.
• Sus costos aún pueden ser más elevados que los del diesel de petróleo. Esto depende básicamente de la fuente de aceite utilizado en su elaboración. 

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COMBUSTION

 En este proceso la biomasa se combina con el O2 del aire para producir calor. A combustión de la biomasa es más compleja que la pirólisis y gasificación puesto que en la combustión, primero la biomasa debe pirolizarse para después sufrir una combustión parcial (gasificación) antes de alcanzar la combustión completa.

FASES DE LA COMBUSTION

 El esquema de combustión implica que el material combustible (biomasa) alcance unas temperaturas lo suficientemente altas como para que, en presencia del comburente (aire en exceso u oxígeno), se pueda mantener la reacción. En el transcurso de la misma se pueden distinguir tres fenómenos:

- Una fase de evaporación del agua (secado).

- Una fase de volatilización a partir de los 200ΕC.

- Una fase de formación de gases y combustión de los mismos a partir de los 500ΕC.

LA COMBUSTION Y LOS PROBLEMAS AMBIENTALES

 Un buen control del exceso de aire en la combustión, de tal forma que se reduzca el % de oxígeno en los gases, ayuda a resolver los dos problemas de contaminación química más importantes de la combustión:

Α Formación de SO3  y en consecuencia de ácido sulfúrico.

Α Formación de óxidos de nitrógeno: NOx

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TERMOQUIMICA

LICUEFACCION

  Es un proceso termoquímico para la obtención de combustibles líquidos a bajas temperaturas y altas presiones con una presión parcial de hidrógeno alta y también con catalizadores para mejorar la reacción y/o provocar la selectividad del proceso. 

GASIFICACION

 Bajo la denominación de "gasificación" se recogen todos aquellos procesos que llevan implícita una combustión en condiciones de defecto de oxígeno, con producción de monóxido y dióxido de carbono, hidrógeno y metano, en proporciones diversas según la composición de la materia prima y las condiciones del proceso.

PIROLISIS

 El proceso de pirólisis consiste en la descomposición de la materia orgánica por la acción del calor y en ausencia de oxígeno. La descomposición térmica de estos materiales biomásicos se produce a través de una serie compleja de reacciones químicas, además de procesos de transferencia de masa y calor.

PRESENTACION

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SECTORES IMPLICADOS EN LOS BIOCOMBUSTIBLES

Bueno aqui se muestran algunos de los sectores que estan buscando y estan apoyando a el caso, proporcinando apoyos para el desarrollo de proyectos, en busqueda de combustibles alternativos para reducir  la dependencia de combustibles fosiles.

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INTRODUCCION

Actualmente, la civilización enfrenta diversos problemas, de los cuales uno de los más preocupantes es el cambio climático y transformación de ecosistemas. Esto debido a la dependencia rotunda de combustibles de origen fósil que emiten grandes cantidades de carbono a la atmosfera. Esta energía proviene de años de energía lumínica acumulados en restos fósiles de plantas y animales. Esta energía puede ser suplida por combustibles derivados de fuentes renovables, como lo son plantas, semillas, aceites usados etc. De esta manera es posible reducir el impacto ambiental por la emisión de gases invernadero y CO2. Tales ejemplos pueden ser el biodiesel, el uso moderado de leña, obtención de energía limpia por medio de técnicas termoquímicas  (Gasificación, pirolisis y combustión). A continuación, se presenta una noción de estas opciones. Adjunto se proporciona un archivo a detalle, en caso de interés de profundizar en la temática.